Как реализовать GetKeyState() на Linux (язык Си)?

Question

[OtryvnoyKalendar]

Всем привет!

У меня Ubuntu 22.04. В процессе прохождения уроков по языку С мне нужно было написать консольную игру платформер. Возникла проблема с реализацией управления, так как стандартными способами считывается только один символ, а мне нужно считывать нажатие нескольких клавиш одновременно. В Windows эту роль выполняла функция GetKeyState() из winuser.h.

Как я понял, в curses.h и termios.h такого нет, а подключать SFML, SDL и прочие библиотеки бессмысленно, так как они создают отдельное окно и я не смог воспользоваться их функционалом из консоли.

С помощью ИИ я решил проблему, но меня не устраивает:
1. игру нужно запускать от root
2. нажатия считываются даже тогда, когда окно консоли не активно
3. когда я делал управление с помощью SFML, изображение игры не съезжало вбок, а теперь съезжает

Подскажите пожалуйста, чем можно заменить мой код!

Файл key.h с костыльной реализацией управления:

#ifndef KEYS_H
#define KEYS_H

// перед закрытием игры
void BeforeCloseGame();

// одновременное нажатие клавиш
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/input.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <linux/kernel.h>

#define DIV_ROUND_UP(n,d) (((n) + (d) - 1) / (d))
#define BITS_PER_BYTE 8
#define BITS_TO_LONGS(nr) DIV_ROUND_UP(nr, BITS_PER_BYTE * sizeof(long))

static inline int is_bit_set(unsigned long *array, int bit) {
    return (array[bit / (sizeof(long) * 8)] & (1UL << (bit % (sizeof(long) * 8)))) != 0;
}

int fd, ret;
unsigned long key_state[BITS_TO_LONGS(KEY_CNT)];

// Методы для начала работы с библиотекой и завершением работы
void OpenKeysMode() {
	fd = open("/dev/input/by-path/platform-i8042-serio-0-event-kbd", O_RDONLY);
	if (fd == -1)
		ErrorCloseGame("не получилось открыть устройство клавиатуры");
}

void CloseKeysMode() {
	close(fd);
}

// Получаем состояние клавиатуры
void RefreshKeyboardStatus() {
	ret = ioctl(fd, EVIOCGKEY(sizeof(key_state)), key_state);
	if (ret < 0)
		ErrorCloseGame("не получилось получить состояния клавиатуры");
}

int GetKeyState(int Key) {
	return (is_bit_set(key_state, Key));
}

#endif // KEYS_H

Как это выглядит в игре:

#include "keys.h"

void GameControl(tObject *obj) {
	RefreshKeyboardStatus();
	
	if(menu == GAMEMODE_PLAY) {
		float horizonSpeed = 1.0;
		if(GetKeyState(KEY_A))
			horizonMoveMap(horizonSpeed);
		if(GetKeyState(KEY_D))
			horizonMoveMap(-horizonSpeed);
		if(GetKeyState(KEY_SPACE))
			if ((*obj).isFly == 0)
				(*obj).vertSpeed = -1;
		
		if(GetKeyState(KEY_Q))
			menu = GAMEMODE_MENU_PAUSE;
	} else {
		if(GetKeyState(KEY_ESC))
			CloseGame();
		
		if(GetKeyState(KEY_E))
			menu = GAMEMODE_PLAY;
	}
}

Игра на GitHub: ссылка

Comments

[OtryvnoyKalendar]

я изучил ссылки: стековерфлоу, битбакет и попробовал воспользоваться их методами.
В итоге игра стала очень сильно тормозить, нужно искать решение дальше.
Для тех, кому интересно, вот что я сделал:

#ifndef KEYS_H
#define KEYS_H

#include <sysexits.h>
#include <glob.h>
#include <linux/input.h>

int GetKeyState(int key) {
	FILE *kbd;
	glob_t kbddev; // Glob structure for keyboard devices
	glob("/dev/input/by-path/*-kbd", 0, 0, &kbddev); // Glob select all keyboards

	for (int i = 0; i < kbddev.gl_pathc ; i++ ) // Loop through all the keyboard devices
	{
		kbd = fopen(kbddev.gl_pathv[i], "r");

		char key_map[KEY_MAX/8 + 1]; // Create a byte array the size of the number of keys

		memset(key_map, 0, sizeof(key_map)); // Initate the array to zero's
		ioctl(fileno(kbd), EVIOCGKEY(sizeof(key_map)), key_map); // Fill the keymap with the current keyboard state

		int keyb = key_map[key/8]; // The key we want (and the seven others arround it)
		int mask = 1 << (key % 8); // Put a one in the same column as the key state will be in

		if (keyb & mask) // If they key is pressed
		{
			return 1;
		}

		fclose(kbd);
	}
	
	return 0;
}

#endif // KEYS_H

И ещё так:

#ifndef KEYS_H
#define KEYS_H

// одновременное нажатие клавиш
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sysexits.h>
#include <glob.h>
#include <linux/input.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

/* Return -1 if no key is being pressed, or else the lowest keycode 
   (c.f. linux/input-event-codes.h) of all the keys that are being pressed */
int keycode_of_key_being_pressed() { 
	FILE *kbd;
	glob_t kbddev;                                   // Glob structure for keyboard devices
	glob("/dev/input/by-path/*-kbd", 0, 0, &kbddev); // Glob select all keyboards
	int keycode = -1;                                // keycode of key being pressed
	for (int i = 0; i < kbddev.gl_pathc ; i++ ) {    // Loop through all the keyboard devices ...
		if (!(kbd = fopen(kbddev.gl_pathv[i], "r"))) { // ... and open them in turn (slow!)
			ErrorCloseGame("Run as root to read keyboard devices"); 
		}

		char key_map[KEY_MAX/8 + 1];          // Create a bit array the size of the number of keys
		memset(key_map, 0, sizeof(key_map));  // Fill keymap[] with zero's
		ioctl(fileno(kbd), EVIOCGKEY(sizeof(key_map)), key_map); // Read keyboard state into keymap[]
		for (int k = 0; k < KEY_MAX/8 + 1 && keycode < 0; k++) { // scan bytes in key_map[] from left to right
			for (int j = 0; j <8 ; j++) {       // scan each byte from lsb to msb
				if (key_map[k] & (1 << j)) {      // if this bit is set: key was being pressed
				  keycode = 8*k + j ;             // calculate corresponding keycode 
				  break;                          // don't scan for any other keys
				}
			}   
		}

		fclose(kbd);
		if (keycode)
			break;                              // don't scan for any other keyboards
	}
	return keycode;
}

// Получаем состояние клавиатуры
void RefreshKeyboardStatus() {
	setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0); // Set stdout unbuffered
}

int GetKeyState(int Key) {
	return keycode_of_key_being_pressed() == Key;
}

#endif // KEYS_H