curses 庫 ( ncurses ) 提供了控制字符屏幕的獨(dú)立于終端的方法。curses 是大多數(shù)類似于 UNIX 的系統(tǒng)（包括 Linux）的標(biāo)準(zhǔn)部分，而且它已經(jīng)移植到 Windows 和其它系統(tǒng)。curses 程序?qū)⒃诩兾谋鞠到y(tǒng)上、xterm 和其它窗口化控制臺(tái)會(huì)話中運(yùn)行，這使這些應(yīng)用程序具有良好的可移植性。
介紹 curses

Python 的標(biāo)準(zhǔn) curses 提供了“玻璃電傳”(glass teletype)（在 20 世紀(jì) 70 年代，原始 curses 庫剛創(chuàng)建時(shí)，它叫做 CRT）的公共特性的基本接口。有許多方法可以讓用 Python 編寫的交互式文本模式程序變得更巧妙。這些方法分成兩類。

一方面，有些Python 模塊支持 ncurses （curses 的超集）或 slang （相似卻獨(dú)立的控制臺(tái)庫）的全部功能集合。最值得注意的是，這當(dāng)中有一個(gè)增強(qiáng)庫（由適當(dāng)?shù)?Python 模塊封裝）可以讓您將顏色添加到界面上。

另一方面，許多構(gòu)建在curses（或 ncurses / slang ）上的高級(jí)窗口小部件庫添加了諸如按鈕、菜單、滾動(dòng)欄和各種公共界面設(shè)備之類的特性。如果您看到過用諸如 Borland's TurboWindows（DOS 版）之類的庫開發(fā)的應(yīng)用程序，您就知道在文本模式控制臺(tái)中，這些特性是多么吸引人。窗口小部件庫中的功能單單使用 curses 都可以達(dá)到，但是還可以利用其它程序員在高級(jí)界面上取得的成果。請(qǐng)參閱 參考資料，以尋找所提到的模塊的鏈接。

本文只涉及 curses 自身的特性。由于 curses 模塊是標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行版的一部分，您不必下載支持庫或其它 Python 模塊就可以找到并使用它（至少在 Linux 或 UNIX 系統(tǒng)中是這樣）。理解 curses 提供的基本支持很有用，即使只是作為理解高級(jí)模塊的基礎(chǔ)。即使不使用其它模塊，單獨(dú)使用 curses 構(gòu)建漂亮且實(shí)用的 Python 文本模式應(yīng)用程序也很簡(jiǎn)單。預(yù)先發(fā)行的說明提到 Python 2.0 將包括 curses 的增強(qiáng)版本，但不管怎樣，它應(yīng)該兼容此處說明的版本。

應(yīng)用程序

我將討論為 Txt2Html（在 “可愛的 Python：我的第一個(gè)基于 Web 的過濾代理” 中介紹的文本到 HTML 轉(zhuǎn)換程序）編寫的封裝器，作為本文的測(cè)試應(yīng)用程序。Txt2Html 有幾種運(yùn)行方式。但為了與本文的目的保持一致，我們將研究從命令行運(yùn)行的 Txt2Html。操作 Txt2Html 的一種方式是向它提供一組命令行變量（它們說明要執(zhí)行的轉(zhuǎn)換的各方面），然后將應(yīng)用程序當(dāng)作批處理運(yùn)行。對(duì)于偶爾使用的用戶，一個(gè)更友好的用戶界面提供了一個(gè)交互式選擇屏幕，它可以在執(zhí)行實(shí)際轉(zhuǎn)換之前，引導(dǎo)用戶遍歷轉(zhuǎn)換選項(xiàng)（提供選中選項(xiàng)的視覺反饋）。

curses_txt2html 的界面基于常見的頂欄菜單，它帶有下拉和嵌套子菜單。所有菜單相關(guān)的功能都在 curses 上“從頭”開始設(shè)計(jì)。雖然這些菜單缺少更復(fù)雜的 curses 封裝器的一些特性，但它們的基本功能是由幾行只使用 curses 的代碼實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)界面還帶有一個(gè)簡(jiǎn)單的卷動(dòng)幫助框和幾個(gè)用戶輸入字段。以下是顯示常規(guī)布局和樣式的應(yīng)用程序的屏幕快照。
X終端上的應(yīng)用程序

Linux終端上的應(yīng)用程序

封裝 curses 應(yīng)用程序

curses 編程的基本元素是窗口對(duì)象。窗口是帶有一個(gè)可尋址光標(biāo)的實(shí)際物理屏幕的區(qū)域，光標(biāo)的坐標(biāo)與窗口相關(guān)。可以到處移動(dòng)窗口，并且可以創(chuàng)建和刪除窗口而不影響其它窗口。在窗口對(duì)象中，輸入或輸出操作發(fā)生在光標(biāo)上，這通常由輸入或輸出方法明確設(shè)置，但也可以分別修改。

在初始化 curses 之后，可以用各種方式修改或完全禁用面向流的控制臺(tái)輸入和輸出。這基本上就是使用 curses 的全部重點(diǎn)。可是一旦更改了流式控制臺(tái)交互，如果程序出錯(cuò)，將不會(huì)以正常方式顯示 Python 追溯事件。Andrew Kuchling 使用一個(gè)很好的 curses 程序頂級(jí)框架解決了這個(gè)問題（請(qǐng)參閱 參考資料中他的教程）。

以下模板（基本上與 Kuchling 的相同）保留在正常命令行 Python 的錯(cuò)誤報(bào)告功能：
Python [curses] 程序的頂層設(shè)置代碼

            
import
   curses, traceback
  if
   __name__==
  '__main__':
  try
  :
 
  # Initialize curses
 stdscr=curses.initscr()
 
  # Turn off echoing of keys, and enter cbreak mode,
   # where no buffering is performed on keyboard input
 curses.noecho()
 curses.cbreak()
 
  # In keypad mode, escape sequences for special keys
   # (like the cursor keys) will be interpreted and
   # a special value like curses.KEY_LEFT will be returned
 stdscr.keypad(1)
 main(stdscr) 
  # Enter the main loop
   # Set everything back to normal
 stdscr.keypad(0)
 curses.echo()
 curses.nocbreak()
 curses.endwin() 
  # Terminate curses
  
except
  :
 
  # In event of error, restore terminal to sane state.
 stdscr.keypad(0)
 curses.echo()
 curses.nocbreak()
 curses.endwin()
 traceback.print_exc() 
  # Print the exception


          

try 代碼塊執(zhí)行一些初始化，調(diào)用 main() 函數(shù)來執(zhí)行實(shí)際工作，然后執(zhí)行最后的清除。如果出錯(cuò)， except 代碼塊會(huì)將控制臺(tái)恢復(fù)成缺省狀態(tài)，然后報(bào)告遇到的異常。

main() 事件循環(huán)

現(xiàn)在，我們研究 main() 函數(shù)，看看 curses_txt2html 做些什么：
curses_txt2html.py main() 函數(shù)和事件循環(huán)

            
defmain
  (stdscr):
  # Frame the interface area at fixed VT100 size
  
global
   screen
 screen = stdscr.subwin(23, 79, 0, 0)
 screen.box()
 screen.hline(2, 1, curses.ACS_HLINE, 77)
 screen.refresh()
  # Define the topbar menus
 file_menu = (
  "File",
  "file_func()")
 proxy_menu = (
  "Proxy Mode",
  "proxy_func()")
 doit_menu = (
  "Do It!",
  "doit_func()")
 help_menu = (
  "Help",
  "help_func()")
 exit_menu = (
  "Exit",
  "EXIT")
  # Add the topbar menus to screen object
 topbar_menu((file_menu, proxy_menu, doit_menu,
     help_menu, exit_menu))
  # Enter the topbar menu loop
  while
   topbar_key_handler():
  draw_dict()


          

根據(jù)由空行隔開的三部分，很容易理解 main() 函數(shù)。

第一部分執(zhí)行應(yīng)用程序外觀的常規(guī)設(shè)置。為了建立應(yīng)用程序元素之間的可預(yù)期間隔，交互式區(qū)域限制在 80 x 25 VT100/PC 屏幕大小（即使實(shí)際的終端窗口更大）。程序圍繞這個(gè)子窗口繪制一個(gè)框，并使用水平線畫出頂欄菜單的視覺偏移量。

第二部分建立應(yīng)用程序所使用的菜單。函數(shù) topbar_menu() 使用一些技巧將熱鍵綁定到應(yīng)用程序操作并用期望的視覺屬性來顯示菜單。請(qǐng)獲取源碼檔案（請(qǐng)參閱 參考資料 ）以查看所有代碼。 topbar_menu() 應(yīng)該是非常普通的。（歡迎將它合并到您自己的應(yīng)用程序中。）非常重要的是一旦綁定了熱鍵，它們就 eval() 與菜單相關(guān)的字節(jié)組第二個(gè)元素中包含的字符串。例如，激活以上設(shè)置中的 "File" 菜單將調(diào)用 "eval("file_func()")"。所以就要求應(yīng)用程序定義叫做 file_func() 的函數(shù)，要求它返回一個(gè)布爾 (Boolean) 值以表示是否達(dá)到應(yīng)用程序終止?fàn)顟B(tài)。

第三部分只有兩行，但這正是整個(gè)應(yīng)用程序?qū)嶋H運(yùn)行的部分。函數(shù) topbar_key_handler() 就像它的名稱所暗示的：它等待擊鍵，然后處理它們。擊鍵處理程序可以會(huì)返回 Boolean false 值。（如果是這樣，則應(yīng)用程序終止。）該應(yīng)用程序中，鍵處理程序主要是檢查第二段中綁定的鍵。但即使您的 curses 應(yīng)用程序綁定鍵的方式與該應(yīng)用程序不同，您仍要使用類似的事件循環(huán)。處理程序的關(guān)鍵部分很可能使用以下這行代碼：

c = screen.getch()# read a keypress

對(duì) draw_dict() 的調(diào)用只是事件循環(huán)中唯一的代碼。此函數(shù)繪制了 screen 窗口中幾處位置中的值。但在應(yīng)用程序中，您可能想要將以下這行代碼：

screen.refresh()?? # redraw the screen w/ any new output

加到繪制／刷新函數(shù)中（或只加到事件循環(huán)本身中）。

獲取用戶輸入

curses 應(yīng)用程序以擊鍵事件的形式獲取所有用戶輸入。我們已經(jīng)看過了 .getch() 方法，現(xiàn)在讓我們看一下將 .getch() 與其它輸入方法組合在一起的例子 .getstr() 。以下就是我們以前提到的 file_func() 函數(shù)的縮寫版本（它由 "File" 菜單激活）。
curses_txt2html.py file_func() 函數(shù)

            
deffile_func
  ():
 s = curses.newwin(5,10,2,1)
 s.box()
 s.addstr(1,2,
  "I", hotkey_attr)
 s.addstr(1,3,
  "nput", menu_attr)
 s.addstr(2,2,
  "O", hotkey_attr)
 s.addstr(2,3,
  "utput", menu_attr)
 s.addstr(3,2,
  "T", hotkey_attr)
 s.addstr(3,3,
  "ype", menu_attr)
 s.addstr(1,2,
  "", hotkey_attr)
 s.refresh()
 c = s.getch()
 
  if
   c
  in
   (ord(
  'I'), ord(
  'i'), curses.KEY_ENTER, 10):
  curses.echo()
  s.erase()
  screen.addstr(5,33,
  " "*43, curses.A_UNDERLINE)
  cfg_dict[
  'source'] = screen.getstr(5,33)
  curses.noecho()
 
  else
  :
  curses.beep()
  s.erase()
 
  return
   CONTINUE


          

此函數(shù)組合了幾個(gè) curses 特性。它做的第一件事就是創(chuàng)建另一個(gè)窗口對(duì)象。由于這個(gè)新窗口對(duì)象是 "File" 選擇項(xiàng)的實(shí)際下拉菜單，所以程序使用 .box() 方法圍著它繪制了一個(gè)框架。在窗口 s 中，程序繪制了幾個(gè)下拉菜單選項(xiàng)。使用了一種稍微費(fèi)力的方法突出顯示了每個(gè)選項(xiàng)的熱鍵，這樣就與選項(xiàng)描述的其余部分形成了對(duì)比。（請(qǐng)查看完整源碼（請(qǐng)參閱 參考資料 ）中的 topbar_menu() 以學(xué)習(xí)一種能稍微自動(dòng)處理突出顯示的方法。）最后的 .addstr() 調(diào)用將光標(biāo)移到缺省菜單選項(xiàng)。如同主屏幕一樣， s.refresh() 實(shí)際上顯示了畫到窗口對(duì)象上的元素。

繪制了下拉菜單后，程序使用簡(jiǎn)單的 s.getch() 調(diào)用來獲取用戶的選擇項(xiàng)。在演示應(yīng)用程序中，菜單只響應(yīng)熱鍵，但不響應(yīng)箭頭鍵或可移動(dòng)突出顯示欄。可以通過捕捉附加鍵操作并在下拉菜單中設(shè)置事件循環(huán)來構(gòu)建這些更復(fù)雜的菜單功能。但這個(gè)例子已經(jīng)足夠說明這種概念了。

接著，程序?qū)傋x取的擊鍵與各種熱鍵值做比較。在本例中，熱鍵的大小寫都可以激活下拉菜單選項(xiàng)，并且可以使用 ENTER 鍵激活缺省選項(xiàng)。（curses 特殊鍵常量看上去并不完全可靠，我發(fā)現(xiàn)必須添加實(shí)際的 ASCII 值 "10" 來捕捉 ENTER 鍵。）請(qǐng)注意，如果要執(zhí)行字符值比較，那么要將字符串封裝到 ord() 內(nèi)置 Python 函數(shù)中。

當(dāng)選中 "Input" 選項(xiàng)時(shí)，程序會(huì)使用 .getstr() 方法，該方法提供帶有原始編輯能力的字段輸入（可以使用退格鍵）。由 ENTER 鍵終止輸入，然后方法返回輸入的值。通常會(huì)像上例中一樣，將這個(gè)值分配給一個(gè)變量。

為了在視覺上區(qū)別輸入字段，我使用了一點(diǎn)小技巧，預(yù)先向?qū)⒁l(fā)生數(shù)據(jù)輸入的區(qū)域添加了下劃線。無論如何，這都是必要的，但它添加了一種視覺效果。由以下這行代碼畫出下劃線：

            
screen.addstr(5,33, " "*43, curses.A_UNDERLINE)


          

當(dāng)然，程序還必須除去下劃線，這項(xiàng)工作在 draw_dict() 刷新函數(shù)中由以下這行代碼執(zhí)行：

            
screen.addstr(5,33, " "*43, curses.A_NORMAL)


          

結(jié)束語

這里概述的技術(shù)以及在完整應(yīng)用程序源代碼（請(qǐng)參閱 參考資料 ）中使用的那些技術(shù)應(yīng)該可以讓您初步了解 curses 編程。請(qǐng)使用它來編寫您的應(yīng)用程序。它并不難使用。告訴您一個(gè)好消息，除了 Python 以外，有許多語言可以訪問 curses 庫，因此您學(xué)到的使用 Python curses 模塊的知識(shí)同樣適用于其它語言。

如果經(jīng)檢驗(yàn)，基本 curses 模塊不能滿足您的要求，“參考資料”節(jié)中提供了許多模塊的鏈接，他們?cè)鎏砹?curses 的功能并提供了非常好的發(fā)展方向。