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

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями использования и подтверждаете, что прочитали и поняли наши политику конфиденциальности и нормы поведения.

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