9

Возможно ли в С вывести что-нибудь в консоль, не используя stdio.h, printf?

5

5 ответов 5

12

stdio.h - это буферизированная надстройка над базовыми функциями ввода-вывода read, write, объявленными в unistd.h.

#include <unistd.h>
write(1, "Hallo!\n", sizeof "Hallo!\n" - 1);

Первый аргумент - файловый дескриптор - номер в таблице открытых файлов исполняемой программы. При запуске по стандарту заранее открыты три дескриптора: 0 - стандартный ввод, 1 - стандартный вывод, 2 - стандартный вывод ошибок. В некоторых системах могут быть ещё другие.

fwrite из того же stdio.h. Работает похожим образом, но через тот же буфер, как и printf:

#include <stdio.h>
fwrite("Hallo!\n", sizeof "Hallo!\n" - 1, 1, stdout);

Хотя она и вызывает write, но за счёт буферизации часто оказывается быстрее при записи большого количества данных в файл (при перенаправлении вывода). Безусловно fwrite быстрее printf, так как последняя ищет в строке форматные последовательности, начинающиеся со знака %.

fputs и puts из stdio.h выводят строку, оканчивающуюся нулевым байтом ('\0'). Вторая добавляет ещё и символ конца строки и выводит только на стандартный вывод.

#include <stdio.h>
fputs("Hallo!\n", stdout);
puts("Hallo!"); // выводит то же самое, что и предыдущая функция

По скорости должны быть как fwrite, но отличаются способом определения длины строки, поэтому с их помощью невозможно вывести сами нулевые байты. Мои измерения в ubuntu однако показывают, что puts почему-то намного медленнее fputs и почти как printf.

3
  • Является ли этот способ более быстрым, чем printf? 13 сен 2016 в 20:49
  • 1
    @kalokusatel Вроде должно быть быстрее, поскольку printf всё равно вызовет write, но перед этим ещё и просканирует строку насчёт форматных последовательностей типа %d и т. д. Однако если вывод перенаправить в файл на диске, буферизированный вывод накопит все вызовы printf и др., пока не заполнится буфер, и выведет его одним write. Это уменьшит число обращений к системе, и может ускорить программу. Т. е. всё зависит от размеров выводимых данных.
    – sercxjo
    13 сен 2016 в 21:29
  • 2
    @kalokusatel: printf() печатает в stdio буфер (память), поэтому он может быть гораздо быстрее write() (системный вызов), если последний часто с маленьким вводом вызывается. Если у вас вопрос как сделать printf() быстрее, то это совсем другой вопрос—по сравнению с реальным I/O (особенно дисковым I/O), вычисления обычно быстры.
    – jfs
    13 сен 2016 в 22:00
7

В дополнение к POSIX write(2) и Win32 WriteConsoleW() можно упомянуть <conio.h> функции, которые также позволяют выводить в консоль:

Библиотечные функции, объявленные в conio.h, весьма различались в зависимости от компилятора. Первоначально реализованные в Microsoft Visual C++ различные функции привязывались напрямую к нескольким первым функциям DOS, связанным с прерыванием 21h. Но библиотека, поставляемая с Turbo C++ и Borland C++, не использует DOS API, а вместо этого напрямую обращается к видеопамяти для вывода информации и использования сигналов прерывания BIOS.

#include <conio.h>
putch('A');

Также (зависит от железа, ОСи) можно выводить символы на экран с помощью прямой манипуляции памяти, которая отображена на видео буфер. Из книги "Computer Graphics Primer", написанной Mitchell Waite и опубликованной в 1979:

In memory-mapped video the screen memory is part of regular RAM.

IBM VGA BIOS (mode 13h) режим предоставляет похожий доступ к видеопамяти как к 320×200 массиву пикселов с 256 цветами.

Обычно между программой и видеопамятью присутствует множество уровней абстракции. На Linux, если X не запущен(или в Ctrl+Alt+Fx виртуальной консоли), можно mmap /dev/fb0 устройство (Linux framebuffer всего на ступеньку выше работы с видеокартой напрямую—интерфейс предоставляется самим ядром):

fbdev = open("/dev/fb0", O_RDWR);
buffer = mmap(0, screensize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fbdev, 0);

Здесь buffer—это массив байтов размером screensize, запись в который позволяет рисовать в консоли, например, в режиме 1600x1200 32bpp (screensize = 1600*1200*32/CHAR_BIT), чтобы закрасить выбранный пиксель ярко жёлтым (красный+зелёный):

buffer[i+0] = 0; // синий
buffer[i+1] = 255; // зелёный 
buffer[i+2] = 255; // красный
buffer[i+3] = 0; // прозрачность

Вот пример кода, как квадрат нарисовать в консоли, используя framebuffer: How to display something on screen through linux framebuffer?

5
  • Самое тут интересное (для меня, конечно) -- как узнать screensize?
    – avp
    13 сен 2016 в 23:02
  • @avp по ссылке код, где screensize вычисляется
    – jfs
    13 сен 2016 в 23:04
  • Спасибо (не догадался посмотреть -))
    – avp
    13 сен 2016 в 23:05
  • Смущает прозрачность - под фреймбуфером что-то ещё может отображаться? 25 дек 2016 в 10:48
  • @VladimirGamalian: врядли. Если это не какой-то специальный device, то можно просто как padding рассматривать.
    – jfs
    25 дек 2016 в 12:16
3

Для винды: WriteConsole().
Для DOS - формирование кода вызова INT 21 и через передачу управления на него.

1
#include <stdlib.h>
/* для любой linux системы. У меня gcc (Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04) 4.8.4 */
int main()
{
   int i = system ("ls -al");  // показать файлы текущей директории в тч скрытые
   return 0;
}
0

Borland C++ 3.1:

#include <conio.h>

int main()
{
  putch('7');
  return 0;
}

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.