使用ncurses进行颜色编程

在我的使用ncurses库进行编程的系列文章的第一篇和第二篇中，我已经介绍了一些curses的函数来在屏幕上作画、从屏幕上查询和从键盘读取字符。为了搞清楚这些函数，我使用curses来利用简单字符绘制游戏地图和玩家字符创建了一个简单的冒险游戏。在这篇紧接着的文章里，我展示了如何为你的curses程序添加颜色。

在屏幕上绘图一切都挺好的，但是如果只有黑底白字的文本，你的程序可能看起来很无趣。颜色可以帮助传递更多的信息。举个例子，如果你的程序需要报告(执行)成功或者(执行)失败时。在这样的情况下你可以使用绿色或者红色来帮助强调输出。或者，你只是简单地想要“潮艺”一下给你的程序来让它看起来更美观。

在这篇文章中，我用一个简单的例子来展示通过curses函数进行颜色操作。在我先前的文章中，我写了一个允许你在一个粗糙绘制的地图上移动玩家字符的初级冒险类游戏。但是那里面的地图完全是白色和黑色的文本，通过形状来表明是水(～)或者山(^)。所以，让我们将游戏更新到使用颜色(的版本)吧。

颜色要素

在你可以使用颜色之前，你的程序得要知道它是否可以依靠终端正确地显示颜色。在现代操作系统上，此处应该永远为true。但是在经典的计算机上，一些终端是单色的，例如令人尊敬的VT52和VT100终端，一般(它们)提供黑底白色或者黑底绿色的文本。

可以使用has_colors()函数查询终端的颜色功能。这个函数将会在终端可以显示颜色的时候返回true，否则将会返回false。这个函数一般用于if块的开头，就像这样：


if (has_colors() == FALSE) {
    endwin();
    printf("Your terminal does not support color\n");
    exit(1);
}

在知道终端可以显示颜色之后，你可以使用start_color()函数来设置curses使用颜色。现在是时候定义程序将要使用的颜色了。

在curses中，你应该按对定义颜色：一个前景色放在一个背景色上。这样允许curses一次性设置两个颜色属性，这也是一般你想要使用的方式。通过init_pair()函数可以定义一个前景色和背景色并关联到索引数字来设置颜色对。大致语法如下：


init_pair(index, foreground, background);

控制台支持八种基础的颜色：黑色、红色、绿色、黄色、蓝色、品红色、青色和白色。这些颜色通过下面的名称为你定义好了：

COLOR_BLACK
COLOR_RED
COLOR_GREEN
COLOR_YELLOW
COLOR_BLUE
COLOR_MAGENTA
COLOR_CYAN
COLOR_WHITE

应用颜色

在我的冒险游戏中，我想要让草地呈现绿色而玩家的足迹变成不易察觉的绿底黄色点迹。水应该是蓝色，那些(表示波浪的)腭化符号应该是近似青色的。我想让山是灰色的，但是我可以用白底黑色文本做一个可用的折中方案。(译注：意为终端预设的颜色没有灰色，使用白底黑色文本做一个折中方案)为了让玩家的字符更易见，我想要使用一个刺目的品红底红色设计。我可以像这样定义这些颜色对：


start_color();
init_pair(1, COLOR_YELLOW, COLOR_GREEN);
init_pair(2, COLOR_CYAN, COLOR_BLUE);
init_pair(3, COLOR_BLACK, COLOR_WHITE);
init_pair(4, COLOR_RED, COLOR_MAGENTA);

为了让颜色对更容易记忆，我的程序中定义了一些符号常量：


#define GRASS_PAIR     1
#define EMPTY_PAIR     1
#define WATER_PAIR     2
#define MOUNTAIN_PAIR  3
#define PLAYER_PAIR    4

有了这些常量，我的颜色定义就变成了：


start_color();
init_pair(GRASS_PAIR, COLOR_YELLOW, COLOR_GREEN);
init_pair(WATER_PAIR, COLOR_CYAN, COLOR_BLUE);
init_pair(MOUNTAIN_PAIR, COLOR_BLACK, COLOR_WHITE);
init_pair(PLAYER_PAIR, COLOR_RED, COLOR_MAGENTA);

在任何时候你想要使用颜色显示文本，你只需要告诉curses设置那种颜色属性。为了更好的编程实践，你同样应该在你完成了颜色使用的时候告诉curses取消颜色组合。为了设置颜色，应该在调用像mvaddch()这样的函数之前使用attron()，然后通过attroff()关闭颜色属性。例如，在我绘制玩家的字符的时候，我应该这样做：


attron(COLOR_PAIR(PLAYER_PAIR));
mvaddch(y, x, PLAYER);
attroff(COLOR_PAIR(PLAYER_PAIR));

记住将颜色应用到你的程序添加了不可见的改变到你如何查询屏幕。一般来讲，由mvinch()函数返回的值是没有带颜色属性的类型chtype，这个值基本上是一个整型值也可以就当作整型值来用。但是，由于(使用)颜色添加了额外的属性到屏幕上的字符上，所以chtype按照扩展的位模式携带了额外的颜色信息。一旦你使用mvinch()，返回值将会包含这些额外的颜色值。为了只提取文本值，例如在is_move_okay()函数中，你需要和A_CHARTEXT做&位运算：


int is_move_okay(int y, int x)
{
    int testch;

    /* return true if the space is okay to move into */

    testch = mvinch(y, x);
    return (((testch & A_CHARTEXT) == GRASS)
            || ((testch & A_CHARTEXT) == EMPTY));
}

通过这些修改，我可以用颜色更新这个冒险游戏：


/* quest.c */

#include 
#include 

#define GRASS     ' '
#define EMPTY     '.'
#define WATER     '~'
#define MOUNTAIN  '^'
#define PLAYER    '*'

#define GRASS_PAIR     1
#define EMPTY_PAIR     1
#define WATER_PAIR     2
#define MOUNTAIN_PAIR  3
#define PLAYER_PAIR    4

int is_move_okay(int y, int x);
void draw_map(void);

int main(void)
{
    int y, x;
    int ch;

    /* 初始化curses */

    initscr();
    keypad(stdscr, TRUE);
    cbreak();
    noecho();

    /* 初始化颜色 */

    if (has_colors() == FALSE) {
        endwin();
        printf("Your terminal does not support color\n");
        exit(1);
    }

    start_color();
    init_pair(GRASS_PAIR, COLOR_YELLOW, COLOR_GREEN);
    init_pair(WATER_PAIR, COLOR_CYAN, COLOR_BLUE);
    init_pair(MOUNTAIN_PAIR, COLOR_BLACK, COLOR_WHITE);
    init_pair(PLAYER_PAIR, COLOR_RED, COLOR_MAGENTA);

    clear();

    /* 初始化探索地图 */

    draw_map();

    /* 在左下角创建新角色 */

    y = LINES - 1;
    x = 0;

    do {

        /* 默认情况下，你获得了一个闪烁的光标--用来指明玩家 * */

        attron(COLOR_PAIR(PLAYER_PAIR));
        mvaddch(y, x, PLAYER);
        attroff(COLOR_PAIR(PLAYER_PAIR));
        move(y, x);
        refresh();

        ch = getch();

        /* 测试输入键值并获取方向 */

        switch (ch) {
        case KEY_UP:
        case 'w':
        case 'W':
            if ((y > 0) && is_move_okay(y - 1, x)) {
                attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                mvaddch(y, x, EMPTY);
                attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                y = y - 1;
            }
            break;
        case KEY_DOWN:
        case 's':
        case 'S':
            if ((y < LINES - 1) && is_move_okay(y + 1, x)) {
                attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                mvaddch(y, x, EMPTY);
                attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                y = y + 1;
            }
            break;
        case KEY_LEFT:
        case 'a':
        case 'A':
            if ((x > 0) && is_move_okay(y, x - 1)) {
                attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                mvaddch(y, x, EMPTY);
                attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                x = x - 1;
            }
            break;
        case KEY_RIGHT:
        case 'd':
        case 'D':
            if ((x < COLS - 1) && is_move_okay(y, x + 1)) {
                attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                mvaddch(y, x, EMPTY);
                attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
                x = x + 1;
            }
            break;
        }
    }
    while ((ch != 'q') && (ch != 'Q'));

    endwin();

    exit(0);
}

int is_move_okay(int y, int x)
{
    int testch;

    /* 当空白处可以进入的时候返回true */

    testch = mvinch(y, x);
    return (((testch & A_CHARTEXT) == GRASS)
            || ((testch & A_CHARTEXT) == EMPTY));
}

void draw_map(void)
{
    int y, x;

    /* 绘制探索地图 */

    /* 背景 */

    attron(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));
    for (y = 0; y < LINES; y++) {
        mvhline(y, 0, GRASS, COLS);
    }
    attroff(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));

    /* 山峰和山路 */

    attron(COLOR_PAIR(MOUNTAIN_PAIR));
    for (x = COLS / 2; x < COLS * 3 / 4; x++) {
        mvvline(0, x, MOUNTAIN, LINES);
    }
    attroff(COLOR_PAIR(MOUNTAIN_PAIR));

    attron(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));
    mvhline(LINES / 4, 0, GRASS, COLS);
    attroff(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));

    /* 湖 */

    attron(COLOR_PAIR(WATER_PAIR));
    for (y = 1; y < LINES / 2; y++) {
        mvhline(y, 1, WATER, COLS / 3);
    }
    attroff(COLOR_PAIR(WATER_PAIR));
}

你可能不能认出所有为了在冒险游戏里面支持颜色需要的修改，除非你目光敏锐。diff工具展示了所有为了支持颜色而添加的函数或者修改的代码：


$ diff quest-color/quest.c quest/quest.c
12,17d11
< #define GRASS_PAIR     1
< #define EMPTY_PAIR     1
< #define WATER_PAIR     2
< #define MOUNTAIN_PAIR  3
< #define PLAYER_PAIR    4
<
33,46d26
<     /* initialize colors */
<
<     if (has_colors() == FALSE) {
<    endwin();
<    printf("Your terminal does not support color\n");
<    exit(1);
<     }
<
<     start_color();
<     init_pair(GRASS_PAIR, COLOR_YELLOW, COLOR_GREEN);
<     init_pair(WATER_PAIR, COLOR_CYAN, COLOR_BLUE);
<     init_pair(MOUNTAIN_PAIR, COLOR_BLACK, COLOR_WHITE);
<     init_pair(PLAYER_PAIR, COLOR_RED, COLOR_MAGENTA);
<
61d40
<    attron(COLOR_PAIR(PLAYER_PAIR));
63d41
<    attroff(COLOR_PAIR(PLAYER_PAIR));
76d53
<            attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
78d54
<            attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
86d61
<            attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
88d62
<            attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
96d69
<            attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
98d70
<            attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
106d77
<            attron(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
108d78
<            attroff(COLOR_PAIR(EMPTY_PAIR));
128,129c98
<     return (((testch & A_CHARTEXT) == GRASS)
<        || ((testch & A_CHARTEXT) == EMPTY));
---
>     return ((testch == GRASS) || (testch == EMPTY));
140d108
<     attron(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));
144d111
<     attroff(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));
148d114
<     attron(COLOR_PAIR(MOUNTAIN_PAIR));
152d117
<     attroff(COLOR_PAIR(MOUNTAIN_PAIR));
154d118
<     attron(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));
156d119
<     attroff(COLOR_PAIR(GRASS_PAIR));
160d122
<     attron(COLOR_PAIR(WATER_PAIR));
164d125
<     attroff(COLOR_PAIR(WATER_PAIR));