Ncurses框内文本刷新时闪烁问题解决求助

问题描述 #

我尝试在一段会更新的文本周围绘制box，但即使占位符文本处于静态状态，界面仍会出现闪烁现象。闪烁仅出现在包含文本的行上，推测是写入文本时重绘了整行而非仅特定字符。我尝试过组合使用wrefresh()、touchwin()、erase()和refresh()，但都无法消除闪烁，请问如何解决？

代码示例 #

/*
 * @file main.cc
 * @author Tom Eaton
 * @date 09 Jan 2018
 * @brief Command line interface to show Hawkcell PCB data.
 */
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <ncurses.h>
using namespace std;

/*
 * Prints string in the horizontal center of row specified.
 * @param row - Row that text should be printed on
 * @param mesg - Pointer to char array containing message
 */
void printHorizCenter(int row, char* mesg) {
    mvprintw(row, ((COLS - strlen(mesg))/2)-1, mesg);
}

/*
 * Reads version of PCB and updates char array with version
 * @param outVersion - Pointer to char array where version should be stored.
 * @param port - Reference to serial port
 */
void printHorizBlock(int row, int startCol, int endCol) {
    for(int i = startCol; i<=endCol; i++) {
        mvaddch(row, i, ACS_BLOCK);
    }
}

int main(int argc, char** argv) {
    //Initialise curses
    initscr();
    cbreak();
    echo();
    keypad(stdscr, 1);
    //Make character capture non blocking
    nodelay(stdscr, 1);

    //Define char arrays for each cell
    char cellOne[2] = {'1', '\n'};
    char cellTwo[2] = {'2', '\n'};
    char cellThree[2] = {'3', '\n'};
    char cellFour[2] = {'4', '\n'};

    //Setup curses colour schemes
    start_color();
    use_default_colors();
    curs_set(0);

    //Setup curses colour pairs
    init_pair(1, COLOR_RED, -1);
    init_pair(2, COLOR_WHITE, COLOR_RED);

    WINDOW *win = newwin(10, 20, 1, 0);

    //Main loop
    while (1) {
        if(getch() == 12) {
            endwin();
            cerr << "You pressed left and exited" << endl;
            exit(1);
        }

        //Print top title bar
        attron(COLOR_PAIR(1));
        printHorizBlock(0, 0, (COLS/2) - (strlen("HawkCell")/2));
        attroff(COLOR_PAIR(1));

        attron(COLOR_PAIR(2));
        printHorizCenter(0, (char *)"HawkCell");
        attroff(COLOR_PAIR(2));

        attron(COLOR_PAIR(1));
        printHorizBlock(0, (COLS/2) + (strlen("HawkCell")/2) - 1, COLS);
        attroff(COLOR_PAIR(1));

        //Print voltage data
        mvprintw(3, 1, "Cell 1: %.3fV\n", 4.0f);
        mvprintw(4, 1, "Cell 2: %.3fV\n", 4.0f);
        mvprintw(5, 1, "Cell 3: %.3fV\n", 4.0f);
        mvprintw(6, 1, "Cell 4: %.3fV\n", 4.0f);
        mvprintw(7, 1, "Total: %.3fV\n", 4.0f);

        //Print bottom info bar
        attron(COLOR_PAIR(1));
        printHorizBlock(LINES-1, 0, COLS);
        attroff(COLOR_PAIR(1));

        attron(COLOR_PAIR(2));
        printHorizCenter(LINES-1, (char *)"ctrl+c: Exit, ctrl+l: Toggle logging ");
        attroff(COLOR_PAIR(2));

        //Call curses refresh function to update screen
        box(win, 0, 0);
        //touchwin(win);
        wrefresh(win);
        wrefresh(stdscr);
    }

    getch();
    endwin();
    return 0;
}

解决方案 #

闪烁问题在ncurses里大多是因为不必要的全屏重绘或者刷新顺序混乱，咱们可以从这几个方面调整：

1. 用双缓冲一次性刷新屏幕 #

ncurses的双缓冲机制可以把所有绘制操作先写到虚拟屏幕，再一次性同步到物理屏幕，避免多次局部刷新导致的闪烁。把原来的刷新代码替换成：

box(win, 0, 0);
// 先把窗口更新写入虚拟缓存
wnoutrefresh(win);
noutrefresh(stdscr);
// 一次性同步到物理屏幕
doupdate();

这样能大幅减少屏幕的闪烁频率。

2. 静态内容只画一次 #

你的标题栏、底部信息栏都是不会变化的静态内容，没必要每次循环都重新绘制。把这些代码封装成函数，只在初始化时画一次，只有窗口大小改变时才重新绘制：

// 封装静态UI绘制函数
void drawStaticUI() {
    //Print top title bar
    attron(COLOR_PAIR(1));
    printHorizBlock(0, 0, (COLS/2) - (strlen("HawkCell")/2));
    attroff(COLOR_PAIR(1));

    attron(COLOR_PAIR(2));
    printHorizCenter(0, (char *)"HawkCell");
    attroff(COLOR_PAIR(2));

    attron(COLOR_PAIR(1));
    printHorizBlock(0, (COLS/2) + (strlen("HawkCell")/2) - 1, COLS);
    attroff(COLOR_PAIR(1));

    //Print bottom info bar
    attron(COLOR_PAIR(1));
    printHorizBlock(LINES-1, 0, COLS);
    attroff(COLOR_PAIR(1));

    attron(COLOR_PAIR(2));
    printHorizCenter(LINES-1, (char *)"ctrl+c: Exit, ctrl+l: Toggle logging ");
    attroff(COLOR_PAIR(2));
}

int main(int argc, char** argv) {
    // ... 初始化代码 ...

    // 第一次绘制静态UI
    drawStaticUI();
    refresh();

    //Main loop
    while (1) {
        int ch = getch();
        if(ch == 12) {
            endwin();
            cerr << "You pressed left and exited" << endl;
            exit(1);
        }
        // 处理窗口大小变化，重新绘制静态UI
        if(ch == KEY_RESIZE) {
            erase();
            drawStaticUI();
        }

        // 只绘制动态更新的电压数据，去掉\n避免整行重绘
        mvprintw(3, 1, "Cell 1: %.3fV", 4.0f);
        mvprintw(4, 1, "Cell 2: %.3fV", 4.0f);
        mvprintw(5, 1, "Cell 3: %.3fV", 4.0f);
        mvprintw(6, 1, "Cell 4: %.3fV", 4.0f);
        mvprintw(7, 1, "Total: %.3fV", 4.0f);

        // 双缓冲刷新
        box(win, 0, 0);
        wnoutrefresh(win);
        noutrefresh(stdscr);
        doupdate();
    }
}

注意去掉mvprintw里的\n，因为换行符会触发整行的刷新，这也是闪烁的原因之一。

3. 优化块绘制函数 #

你现在的printHorizBlock是逐个字符画ACS_BLOCK，效率很低。换成ncurses自带的mvwhline函数，一次性绘制整行块：

void printHorizBlock(int row, int startCol, int endCol) {
    // 一次性绘制从startCol到endCol的ACS_BLOCK
    mvwhline(stdscr, row, startCol, ACS_BLOCK, endCol - startCol + 1);
}

这样能减少大量的绘制操作，降低闪烁概率。

4. 关闭不必要的回显 #

你的代码里开启了echo()，但如果界面不需要回显用户输入，关掉它能减少不必要的屏幕操作：

// 替换echo();为noecho();
noecho();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tom Eaton