Что такое консольное приложение
Текстовый интерфейс пользователя (англ. Text user interface, TUI ; также Character User Interface, CUI ) — система средств взаимодействия пользователя с компьютером, основанная на использовании текстового (буквенно-цифрового) режима дисплея или аналогичных устройств — например, командная строка. Приложения, использующие текстовый интерфейс, называют консольными программами.
Содержание
Заключение
Дополнительные сведения о файловом вводе-выводе см. в статье Файловый и потоковый ввод-вывод. Дополнительные сведения о модели асинхронного программирования, используемой в учебнике, см. в статьях Асинхронное программирование на основе задач и Асинхронное программирование.
Этот документ содержит определения конкретных слов и фраз в этом пространстве и используется в качестве ссылки в этом наборе документов.
Приложения командной строки
Приложения командной строки, иногда называемые "консольными приложениями" и/или называемые "клиентами" подсистемы консоли, представляют собой программы, которые работают в основном в потоке текстовых или символьных данных. Они обычно не содержат собственных элементов пользовательского интерфейса и делегируют как выходные данные, так и роли ввода и взаимодействия с ведущим приложением. Приложения командной строки получают поток текста по стандартному входному STDIN маркеру, который представляет ввод с клавиатуры пользователя, обрабатывает эту информацию, а затем реагирует на поток текста по стандартному выходу STDOUT для отображения на мониторе пользователя. Разумеется, это изменилось со временем для дополнительных устройств ввода и удаленных сценариев, но одна и та же основная философия остается неизменной: клиенты командной строки работают на тексте, и кто-то другой управляет отображением и вводом.
Узел консоли
узел консоли Windows или conhost.exe — это серверное приложение для всех api-интерфейсов Windows консоли, а также классический Windows пользовательский интерфейс для работы с приложениями командной строки. полное содержимое этого двоичного файла, как сервер API, так и пользовательский интерфейс, историческо Windows csrss.exe , критический системный процесс и был рассходится в целях обеспечения безопасности и изоляции. Перейдя вперед, conhost.exe будет по-прежнему отвечать за обслуживание и перевод вызовов API, но компоненты пользовательского интерфейса должны быть делегированы через псеудоконсоле в терминал.
Асинхронные задачи
И на последнем этапе мы добавим код, который позволяет выполнять две асинхронные задачи, одна из которых — вывод текста, а вторая — ожидание ввода от пользователя для ускорения, замедления или прекращения вывода текста. Этот этап разделяется на несколько шагов, по завершении которых вы получите все необходимые обновления. Первым шагом является создание асинхронной задачи (Task), которая возвращает метод с тем кодом, который вы создали ранее для чтения и отображения файла.
Добавьте следующий метод в класс Program . Этот текст основан на тексте метода Main :
Вы можете заметить два изменения. Во-первых, в тексте нет вызова Wait(), который в синхронном режиме ожидает завершения задачи. Вместо него в этой версии используется ключевое слово await . Чтобы это работало, в сигнатуру метода нужно добавить модификатор async . Этот метод возвращает Task . Обратите внимание, что здесь нет инструкции для возвращения объекта Task . Вместо этого объект Task создается в коде, который компилятор предоставляет в точке использования оператора await . Представьте, что метод завершает выполнение при достижении await . Он возвращает Task в знак того, что работа еще не завершена. Метод возобновит свою работу, когда завершится ожидаемая задача. Когда работа метода завершится, это будет отражено в возвращаемом объекте Task . Вызывающий код может отслеживать состояние полученного Task , чтобы определить момент завершения метода.
Теперь наш новый метод можно вызвать из метода Main :
Здесь, в методе Main , код синхронно ожидает завершения. Всегда, когда это возможно, следует использовать оператор await вместо синхронного ожидания. Но в методе Main консольного приложения запрещено использовать оператор await . В противном случае приложение завершит работу раньше, чем выполнит все свои задачи.
Затем необходимо написать второй асинхронный метод для чтения из консоли и просмотра ключей "" (больше) и "X" или "x". Для выполнения этой задачи добавьте приведенный ниже метод.
При этом создается лямбда-выражение, представляющее Action делегат, который считывает ключ из консоли и изменяет локальную переменную, представляющую задержку, когда пользователь нажимает клавиши "" (больше). Метод делегата завершается, когда пользователь нажимает клавиши "X" или "x", что позволяет пользователю останавливать отображение текста в любое время. Этот метод использует метод ReadKey(), чтобы блокировать выполнение и ожидать нажатия клавиши.
Чтобы завершить создание этой функции, нам нужна новая инструкция async Task , которая вернет метод, запускающий обе задачи ( GetInput и ShowTeleprompter ) и управляющий обменом данными между этими задачами.
Пришло время создать класс, который может обрабатывать совместное использование данных двумя задачами. Этот класс содержит два открытых свойства: delay (задержка) и флаг Done , который означает, что файл прочитан полностью:
Поместите этот класс в отдельный новый файл и включите его в пространство имен TeleprompterConsole , как показано выше. Также следует добавить оператор using static в верхнюю часть файлами, чтобы можно было ссылаться на методы Min и Max без указания имени внешнего класса или пространства имен. Инструкция using static импортирует все методы из одного класса. Это отличается от оператора using без static , который импортирует все классы из пространства имен.
Теперь вам нужно обновить методы ShowTeleprompter и GetInput для использования нового объекта config . И еще одна инструкция Task , которая возвращает метод async , запускающий обе задачи и завершающий работу после окончания первой задачи:
Новым методом здесь является WhenAny(Task[]). Этот метод создает задачу ( Task ), которая завершается сразу, как только завершится любая из задач в списке аргументов.
Теперь вам нужно обновить методы ShowTeleprompter и GetInput , чтобы они использовали объект config для задержки:
Новая версия метода ShowTeleprompter вызывает новый метод из класса TeleprompterConfig . Сейчас нужно изменить метод Main , чтобы вместо ShowTeleprompter он вызывал RunTeleprompter :
Клиенты и серверы
В этом пространстве мы будем ссылаться на "клиенты" как на приложения, выполняющие обработку информации и выполнение команд. «Серверные» приложения — это те, которые отвечают за пользовательский интерфейс и являются работниками для преобразования входных и выходных данных в стандартные формы от имени клиентов.
Особенности текстового интерфейса
На программном уровне для ввода и вывода информации консольные программы используют стандартные устройства ввода-вывода (stdin, stdout, stderr), хотя могут открывать и другие файлы, сетевые соединения и совершать иные действия, доступные в выполняющей их среде. Вывод печатных символов в stdout и stderr приводит к появлению этих символов на устройстве вывода, то есть к их получению пользователем.
В простейшем случае консольная программа использует интерфейс командной строки, однако многие из таких программ с помощью управляющих последовательностей терминалов создают более дружественный интерфейс, приближающийся к графическому (см.: меню (информатика)).
Некоторые консольные программы пригодны лишь для определённой реализации текстового интерфейса, например, текстовые программы операционных систем, особенно библиотека
Чтение и вывод файла
Первая функция, которую мы добавим, будет считывать данные из текстового файла и выводить полученный текст в консоль. Сначала нам нужно добавить текстовый файл. Скопируйте в каталог проекта файл sampleQuotes.txt из репозитория GitHub для этого примера. Он будет источником текста для вашего приложения. Чтобы скачать пример приложения для этого раздела, воспользуйтесь инструкциями в разделе Примеры и руководства.
Теперь добавьте в класс Program (он расположен сразу за методом Main ) следующий метод:
Переменная reader определена с ключевым словом var . Ключевое слово var определяет неявно типизированную локальную переменную. Это означает, что тип переменной определяется во время компиляции по типу объекта, присвоенного этой переменной. Здесь это возвращаемое значение метода OpenText(String), то есть объект StreamReader.
Теперь давайте создадим в методе Main код для чтения файла:
Запустите программу командой dotnet run и убедитесь в том, что все текстовые строки выводятся в консоль.
Подсистема консоли
Это термин «Catch-All», представляющий все модули, влияющие на операции консоли и командной строки. В частности, он относится к флагу, который является частью переносимого исполняемого файла, который указывает, является ли начальное приложение командной строкой или консольным приложением (и должны иметь стандартные дескрипторы для запуска) или приложением Windows (и не требует их).
Узел консоли, клиентские приложения командной строки, драйвер консоли, консоль API консоли, псеудоконсоле инфраструктура, терминалы, свойства конфигурации, механизмы и заглушки в загрузчике процессов, а также все служебные программы, связанные с этими формами приложений, считаются принадлежащими к этой группе.
Реализация текстового интерфейса
В принципе, консольная программа не обязана заботиться о реализации самого взаимодействия с пользователем, ограничиваясь вводом-выводом на стандартные устройства, использованием библиотек типа программных интерфейсов. Собственно взаимодействие с пользователем обычно осуществляет операционная система или иное программное обеспечение.
Классической реализацией текстового интерфейса, восходящей к первой половине XX века, является алфавитно-цифровое устройство ввода-вывода, например, комплект из клавиатуры и АЦПУ (телетайпа). Впоследствии вместо АЦПУ стали применять мониторы, снабжённые знакогенератором, что позволило быстро и удобно организовывать диалог с пользователем. Подобными устройствами снабжён или может быть снабжён почти каждый современный компьютер. Такие комплекты из монитора и клавиатуры (иногда с добавлением мыши) называются консолью компьютера.
В соответствии с традицией использования консольными программами клавиатуры и АЦПУ для ввода и вывода соответственно взаимодействие таких программ с пользователем свелось к чтению из stdin и выводу на stdout. Таким образом, появилась возможность перенаправлять потоки ввода-вывода, осуществляя взаимодействие с пользователем посредством иных устройств, в том числе подключенных через сеть, а также при помощи специальных программ-эмуляторов терминала, например, рисующих окно с текстом в графическом интерфейсе пользователя (текстовое окно).
В 1970-х годы и позднее выпускались даже специальные устройства, реализующие текстовый интерфейс — текстовые терминалы, подключаемые через последовательный порт к компьютеру напрямую или через модем. С распространением персональных компьютеров функции текстового терминала, как правило, выполняет компьютер, тот, на котором выполняется консольная программа, или другой. Программы ssh (а также Интернет или локальную сеть. Программы konsole и многие другие реализуют текстовый интерфейс посредством текстового окна в среде X Window System.
Альтернативный подход к консольному выводу был использован в персональных компьютерах, в частности (хотя не только), IBM PC под управлением памяти, связанной со знакогенератором монитора, приводя к немедленному изменению видимых на мониторе данных. Такие программы могут также работать в среде Microsoft Windows. Более того, Windows имеет поддержку текстовых окон, во многом превосходящую имевшуюся в DOS, в том числе и для приложений собственно Windows.
Каждый второй опытный пользователь, услышав от новичка фразу "А что такое консольная программа?", начинает скрежетать зубами. Поэтому если вы - новичок, то лучше прочитать эту статью, чтобы не напороться на этого второго из двух опытных, а если вы уже опытный пользователь, то имеет смысл подсунуть заметку новичку, чтобы тот нашёл ответ на свой вопрос.
Итак, что же скрывается за этим страшным словосочетанием - консольное приложение? Приложение, как вы знаете, это в мире Windows не то, что к чему-то прикладывается, а компьютерная программа. Word, Excel, пасьянс "Косынка" и Internet Explorer - это всё приложения. Приложения бывают разными. Не только в том смысле, что Word отличается от "Блокнота", но и по принципу организации своего пользовательского интерфейса. Интерфейс - это внешний вид программы, и в Windows он бывает двух типов. Первый - это графический, второй - текстовый. Графический интерфейс система подсовывает вам под нос ежедневно. Все программы, имеющие красивые разноцветные окна, имеют и графический интерфейс. Даже Word и "Блокнот", хоть и работают с текстом, но интерфейс имеют графический. Где же тогда в наши дни можно увидеть программу, работающую в режиме текстового интерфейса?
Дело в том, что ещё не так давно, около двадцати лет назад, мощности компьютеров, стоящих у пользователей дома и на работе, не хватало на отображение даже такой несложной графики, как окна (что и говорить о трёхмерных видеоиграх!). Поэтому компьютеру и пользователям приходилось общаться с помощью текста. Пользователь вводил специальные команды - например, команда dir в первой из систем производства Microsoft, DOS, позволяла просмотреть список файлов и папок в определённой директории, а команда ver показывала версию операционной системы, с которой работал пользователь. Программы, которые запускал пользователь, тоже, естественно, работали в текстовом режиме.
Командная строка, как вы видите, сохранилась в Windows до сих пор. Команды, которые можно выполнить из неё, подробно описаны в справке Windows. А приложения, которые выполняются в текстовом режиме, теперь называются консольными.
Почему же командная строка продолжает жить, несмотря на свой почтенный возраст? Во-первых, есть множество программ, которым не нужен графический интерфейс - например, программы по взлому паролей, которые просто подбирают комбинации символов, пока то, что закрыто паролем, не откроется. Кроме того, командная строка приходит на помощь тем пользователям, которые выучили назубок её команды и быстро набирают с клавиатуры, - для них она гораздо более быстрый способ работать с компьютером, чем графический интерфейс.
Консольных программ масса, и они используются часто для того, чтобы упростить рутинные действия пользователя. Дело в том, что с ними можно обращаться точно так же, как и с обычными командами. А те, в свою очередь, можно записать в специальный текстовый файл с расширением BAT или CMD (такой файл называется командным), и их можно потом выполнить все залпом как обычную программу - достаточно в "Проводнике" дважды кликнуть по этому файлу мышью.
Так что когда вам в следующий раз посоветуют воспользоваться консольной программой, просто наберите её название в строке "Пуск" -> "Выполнить", не забыв, конечно, и полный путь к ней (например, c:\Downloads\Rar.exe). Если вам предложат указать для неё аргументы, то тоже не надо пугаться. Например, если для программы a нужно передать аргумент b, то в командной строке надо записать "a b", то есть аргументы пишутся через пробел.
Думаю, для начала знакомства с консольными приложениями этой информации вам вполне хватит. А если нет, пишите мне по адресу dreamdrusch@tut.by, будет продолжение.
Вам предстоит создать приложение, которое считывает текстовый файл и выводит его содержимое в консоль. Вывод в консоль осуществляется с такой скоростью, которая позволяет читать текст вслух. Вы можете ускорить или замедлить темп, нажав клавиши '' (больше). Это приложение можно запустить в ОС Windows, Linux, macOS или в контейнере Docker.
В этом руководстве описано множество функций. Попробуем собрать их по одному.
Особенности текстового интерфейса
На программном уровне для ввода и вывода информации консольные программы используют стандартные устройства ввода-вывода (stdin, stdout, stderr), хотя могут открывать и другие файлы, сетевые соединения и совершать иные действия, доступные в выполняющей их среде. Вывод печатных символов в stdout и stderr приводит к появлению этих символов на устройстве вывода, то есть к их получению пользователем.
В простейшем случае консольная программа использует интерфейс командной строки, однако многие из таких программ с помощью управляющих последовательностей терминалов создают более дружественный интерфейс, приближающийся к графическому (см.: меню (информатика)).
Некоторые консольные программы пригодны лишь для определённой реализации текстового интерфейса, например, текстовые программы операционных систем, особенно библиотека
Добавление задержек и форматирование выходных данных
Сейчас данные отображаются слишком быстро для чтения. Поэтому нам нужно добавить задержку в процесс вывода. Для этого вы создадите несложный код, выполняющий асинхронную обработку. Но первые наши действия будут нарушать стандартные рекомендации. Эти нарушения мы укажем в комментариях при создании кода, а затем заменим этот код в последующих шагах.
В этом разделе описаны два действия. Во-первых, обновите метод итератора, чтобы он возвращал не всю строку целиком, а каждое слово отдельно. Для этого внесите такие изменения. Замените инструкцию yield return line; следующим кодом:
Теперь следует изменить код обработки строк файла, добавив задержку после вывода каждого слова. Замените инструкцию Console.WriteLine(line) в методе Main на такой блок кода:
Теперь добавьте следующий код после инструкции yield return word + " "; (перед закрывающей фигурной скобкой):
Запустите пример, и теперь вы сможете читать текст вслух в заданном темпе.
Предварительные требования
Терминал
Терминал — это модуль пользовательского интерфейса и взаимодействия для приложения командной строки. Сегодня это программное представление, которое использовалось для предыстории физического устройства с монитором монитора, клавиатурой и двунаправленным последовательным каналом связи. Он отвечает за сбор входных данных от пользователя в различных формах, их перевод и кодирование, а также специальные сведения о командах в единый текстовый поток и их отправка в PTY для передачи STDIN в канал клиентского приложения командной строки. Он также отвечает за получение информации с помощью PTY, которая поступила из канала клиентского приложения STDOUT , декодирование любых специальных сведений в полезных данных, размещение всего текста и дополнительных команд, а также представление этого графического объекта конечному пользователю.
Текстовый интерфейс пользователя (англ. Text user interface, TUI ; также Character User Interface, CUI ) — система средств взаимодействия пользователя с компьютером, основанная на использовании текстового (буквенно-цифрового) режима дисплея или аналогичных устройств — например, командная строка. Приложения, использующие текстовый интерфейс, называют консольными программами.
ТЕЛЕТАЙП/PTY
на платформах, отличных от Windows, устройства TTY и PTY представляют собой либо истинное физическое устройство, либо программное псевдо-устройство, которое является той же концепцией, что и сеанс консоли Windows. канал, в котором обмен данными между клиентским приложением командной строки и приложением взаимодействия с узлом сервера, или устройством с физическим вводом-выводом, может обмениваться данными на основе текста.
Содержание
Стандартные маркеры
Стандартные дескрипторы не подразумевают определенного типа подключенного устройства. Однако в случае приложений командной строки устройство чаще всего является консольным устройством, файлом (от перенаправления в оболочке) или каналом (из оболочки, соединяющей выходные данные одной служебной программы с входом следующего). Это также может быть сокет или любой другой тип устройства.
Создание приложения
Первым шагом является создание нового приложения. Откройте командную строку и создайте новый каталог для приложения. Перейдите в этот каталог. В командной строке введите команду dotnet new console . Эта команда создает начальный набор файлов для базового приложения Hello World.
Прежде чем вносить изменения, давайте запустим простое приложение Hello World. Когда вы создадите приложение, наберите в командной строке команду dotnet run . Эта команда запускает процесс восстановления пакета NuGet, создает исполняемый файл приложения и запускает этот файл.
Весь код простого приложения Hello World размещается в файле Program.cs. Откройте этот файл в любом текстовом редакторе. Замените код в Program.cs на следующий код:
псеудоконсоле
это Windows моделирования псеудотерминал или «PTY» от других платформ. он пытается сопоставить общую философию интерфейса птис, предоставляя простой двунаправленный канал связи на основе текста, но он дополняет его на Windows с большим уровнем совместимости, чтобы перевести разнообразные Windows приложения, написанные до этой философии разработки, изменялись с классической панели API консоли на простую форму обмена текстовыми каналами. Терминалы могут использовать псеудоконсоле, чтобы стать владельцем элементов пользовательского интерфейса за пределами узла консоли, conhost.exe в то же время оставляя его за обслуживанием, переводом и совместимостью API.
Реализация текстового интерфейса
В принципе, консольная программа не обязана заботиться о реализации самого взаимодействия с пользователем, ограничиваясь вводом-выводом на стандартные устройства, использованием библиотек типа программных интерфейсов. Собственно взаимодействие с пользователем обычно осуществляет операционная система или иное программное обеспечение.
Классической реализацией текстового интерфейса, восходящей к первой половине XX века, является алфавитно-цифровое устройство ввода-вывода, например, комплект из клавиатуры и АЦПУ (телетайпа). Впоследствии вместо АЦПУ стали применять мониторы, снабжённые знакогенератором, что позволило быстро и удобно организовывать диалог с пользователем. Подобными устройствами снабжён или может быть снабжён почти каждый современный компьютер. Такие комплекты из монитора и клавиатуры (иногда с добавлением мыши) называются консолью компьютера.
В соответствии с традицией использования консольными программами клавиатуры и АЦПУ для ввода и вывода соответственно взаимодействие таких программ с пользователем свелось к чтению из stdin и выводу на stdout. Таким образом, появилась возможность перенаправлять потоки ввода-вывода, осуществляя взаимодействие с пользователем посредством иных устройств, в том числе подключенных через сеть, а также при помощи специальных программ-эмуляторов терминала, например, рисующих окно с текстом в графическом интерфейсе пользователя (текстовое окно).
В 1970-х годы и позднее выпускались даже специальные устройства, реализующие текстовый интерфейс — текстовые терминалы, подключаемые через последовательный порт к компьютеру напрямую или через модем. С распространением персональных компьютеров функции текстового терминала, как правило, выполняет компьютер, тот, на котором выполняется консольная программа, или другой. Программы ssh (а также Интернет или локальную сеть. Программы konsole и многие другие реализуют текстовый интерфейс посредством текстового окна в среде X Window System.
Альтернативный подход к консольному выводу был использован в персональных компьютерах, в частности (хотя не только), IBM PC под управлением памяти, связанной со знакогенератором монитора, приводя к немедленному изменению видимых на мониторе данных. Такие программы могут также работать в среде Microsoft Windows. Более того, Windows имеет поддержку текстовых окон, во многом превосходящую имевшуюся в DOS, в том числе и для приложений собственно Windows.
Читайте также: