Текстовый интерфейс пользователя

Текстовый интерфейс, воспроизводящий возможности телетайпа, то есть имитирующий прокручивающуюся на экране бесконечную ленту бумаги, на которую пользователь может вводить текст команд и ниже получать результаты её работы так же в виде текста, называется интерфейсом командной строки. Также такие программы часто называют консольными программами — потому что системы, где информация вводится и выводится через текстовую консоль, в основном реализуют именно интерфейс командной строки.

В простейшем случае текстовый интерфейс использует интерфейс командной строки, однако многие программы с помощью интерактивных элементов создают более дружественный интерфейс, приближающийся по удобству к графическому.

В текстовом интерфейсе могут быть реализованы все базовые элементы интерфейса, используемые и в графическом интерфейсе — меню, кнопки, переключатели, флажки, выпадающие списки, полосы прокрутки и так далее. Многие программы реализовывали развитую оконную систему, чему способствовали библиотеки вроде CScape, D-Flat, Turbo Vision и многие другие, некоторые имели сменные темы оформления (например, DOS Navigator) и поддерживали различные устройства интерактивного взаимодействия, такие как мышь, джойстик, световое перо.

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 и к получению их пользователем.

Консольные программы для более продвинутых операционных систем, особенно UNIX, как правило, способны работать на достаточно широком классе реализаций интерфейса с пользователем. Для упрощения написания таких программ широко применяется библиотека ncurses.

Пример оконного текстового интерфейса

Консольная программа не обязана заботиться о реализации самого взаимодействия с пользователем, ограничиваясь вводом-выводом на стандартные устройства, использованием библиотек типа ncurses или иных 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 подключённых через сеть, а также при помощи специальных программ — эмуляторов терминала, например, рисующих окно с текстом в графическом интерфейсе пользователя (текстовое окно).

В 1970-е 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 Telnet и ssh позволяют пользователю взаимодействовать с консольной программой, запущенной на удалённом компьютере (как правило, под управлением UNIX), через Интернет или локальную сеть. Программы xterm, rxvt, 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 DOS. Программа может не только выводить данные через stdout, но и прямо изменять содержимое определённой области 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.

Linux предоставляет ещё бо́льшие возможности для консольных программ. В частности, даже безо всякого графического интерфейса несколько одновременно запущенных программ могут бесконфликтно взаимодействовать с пользователем, создавая иллюзию наличия в системе нескольких консолей (виртуальные консоли).

В POSIX-совместимых системах, таких как UNIX и Linux, работа пользователя с терминалом осуществляется при помощи особой подсистемы, называемой TTY-абстракцией.

• Любая программа, получающая данные путём чтения stdin и отправку данных путём записи в stdout, по определению является консольной программой. Однако, такие программы могут обходиться и без пользователя, поскольку stdin и stdout могут быть связаны не с интерактивными устройствами (клавиатурой и монитором), а с файлами или потоками ввода/вывода других программ.
• Текстовые программы для DOS, осуществляющие вывод в видеопамять EGA/VGA. Подобные программы работают также и в среде Microsoft Windows.
• Unix shell, а также все утилиты, предназначенные для работы в этой среде.

Некоторые программы с ТПИ могут работать и в консольном режиме:

• Midnight Commander (UNIX)
• FAR Manager (Windows)