【Linux】简易进度条的实现

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小伙伴们大家好，本片文章将会讲解

Linux

中

进度条的实现

的相关内容。

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文章目录

1. 关于回车 & 换行

回车和换行是文本显示和处理的相关术语，我们常常认为这两个是同一概念，实则不然。

👨‍💻回车换行的概念

回车（Carriage Return）：在打字机时代，回车指的是将打字机的打印头（称为"carrier"）移回到行首的操作。在计算机时代，回车通常表示将光标移动到当前行的开头，而不会换到下一行。在

ASCII

字符集中，回车通常用"

\r

"表示。

换行（Line Feed）：：换行是指将光标移动到下一行的操作，使得文本在纵向上向下移动一个行高。在

ASCII

字符集中，换行通常用"

\n

"表示。

在Unix和类Unix系统（如

Linux

和

macOS

）中：通常使用换行字符（“

\n

”）来表示换行。

在Windows系统中：，通常使用回车和换行的组合来表示换行，即"

\r\n

"。

2. 简述缓冲区

缓冲区（

Buffer

）是计算机内存中的一块特定区域，用于临时存储数据。它在许多计算机系统和应用程序中发挥着重要作用，通常用于临时存储输入数据、输出数据或在内存和其他设备之间进行数据传输。

输入缓冲区：用于暂时存储从输入设备（如键盘、鼠标、网络接口等）接收到的数据，直到程序能够处理它们。输入缓冲区使得程序可以按需处理输入，而不必担心输入数据的速度与程序处理速度不匹配的问题。

输出缓冲区：用于暂时存储将要发送到输出设备（如显示器、打印机、网络接口等）的数据，直到设备准备好接收它们。输出缓冲区可以提高数据传输的效率，因为程序不必等待设备就绪就可以继续执行。

👨‍💻缓冲区何时被清理

拿C语言举个例子：

在C语言中，标准库函数

printf()

用于将格式化的数据打印到标准输出流（通常是终端）。但是，

printf()

函数并不会立即将数据显示到终端上。相反，它会将数据写入到输出缓冲区中。输出缓冲区是一个临时存储区域，用于存放

printf()

函数打印的数据，直到满足一定条件时才将其刷新（即将数据发送到终端并显示出来）。

这些条件包括：

1. 遇到换行符

   \n
   

   ：当

   printf()
   

   函数遇到换行符时，输出缓冲区会被自动刷新，将缓冲区中的数据输出到终端并显示出来。

2. 缓冲区满：当输出缓冲区满了，它也会被自动刷新。

3.调用fflush()函数：显式调用

fflush(stdout)

函数可以强制刷新输出缓冲区，将其中的数据输出到终端。

1. 程序结束：当程序正常终止时，所有的缓冲区都会被刷新。

3. 倒计时程序的编写

有了以上的知识储备，咱们就可以尝试编写一下简单的倒计时程序了，思路如下：

• 首先新建一个time.c文件，然后再用我们之前讲的makefile工具来实现time.c文件的自动构建：

• 编写time.c这个文件，实现思路：

1. 假设我们倒数10s，到0s时结束，因此需要一个循环；
2. 循环中，我们要实现每次出来一个数，都要对之前的数进行覆盖，所以要用到回车"\r"；
3. 由于printf()函数会会将输出的结果先输出到缓冲区，回车不会冲刷缓冲区，因此每次要用fflush(stdout)强制冲刷缓冲区；
4. 每次循环秒数减1，并让程序休眠1s。

🌝详细代码如下：

#include<stdio.h>#include<unistd.h>intmain(){int cnt =10;while(cnt >=0){// 打印的时候每次覆盖上一次出现的数字printf("倒计时：%2d\r",cnt);// 强制冲刷缓冲区fflush(stdout);--cnt;sleep(1);}printf("\n");return0;}

• 用make命令进行编译：（⏳这边就可以动态运行了哈，感兴趣的可以自己试一下⌛）

• 这里有个小拓展，如果我们要覆盖上次的数字是4位，这次是三次（比如1000到999），可以用%4d这个输出形式来解决，也可以用下面这种方法：

#include<stdio.h>#include<unistd.h>intmain(){int cnt =1000;int tmp = cnt;int num =0;while(tmp){++num;
        tmp /=10;}while(cnt >=0){// 主要就是这里的变化，用最大数字的位数来做占位符printf("倒计时：%*d\r",num, cnt);fflush(stdout);--cnt;sleep(1);}printf("\n");return0;}

4. 简易进度条的实现

好啦，有了以上的知识作为基础，咱们就可以进入正题啦！😎编写简易的进度条。😎

👨‍💻效果图展示

总共有三个部分：

1. 我们要实现的进度条用

   #
   

   来进行加载；

2. 后面要有数据来表示现在加载的进度是多少（百分数）；

3. 最后用一个动态旋转的类

   ⚪
   

   来表示程序还在继续加载。

👨‍💻实现思路

1. 动态加载的过程

动态加和之前的倒计时差不多，每次都要覆盖上次出现的

#

，具体思路如下：

1. 定义一个字符类型数组

   char *str
   

   ，用

   memset()
   

   函数进行初始化（‘

   \0
   

   ’）；

2. 循环

   100
   

   次，每次循环都在数组中加一个

   #
   

   ，并打印

   str
   

   （'

   \r
   

   ’进行覆盖）；

3. 强制冲刷缓冲区；

1. 进度加载

我们可以用每次循环的次数来当作是当前加载的进度，当然还要进行覆盖，具体思路如下：

1. 每次循环都以当前的循环次数作为加载进度；

2. 每次覆盖上一次的进度；

3. 强制冲刷缓冲区。

4. 程序休眠（可以用

   usleep()
   

   函数，单位是微秒）

1. 动态旋转

定义一个数组，并初始化为

-\\/-

，覆盖的方法和之前类似，就不详细说了。

👨‍💻具体代码实现

#include"process_bar.h"#include<memory.h>#include<unistd.h>#definestyle'#'#defineround"-\\/-"voidtest(){int i =0;char str[100];memset(str,'\0',sizeof(str));while(i <=100){
        str[i]= style;printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",str,i,round[i %4]);fflush(stdout);++i;usleep(10000);}printf("\n");}

👨‍💻第二版本

我们正常用进度条肯定不是单独使用的，会结合其他的场景，例如下载界面，登陆界面。

对于要下载的文件，肯定有文件大小，下载的时候网络也有它的带宽，所以在下载的时候，每次下载的大小都是一个带宽，我们可以先写一个下载的函数：

download函数：

void download(){
   double bandwidth =1024*1024*1.0;
   double filesize =1024*1024*10.0;
   double cur =0.0;
   while (cur <= filesize){// 调用进度条函数test(filesize, cur);// 每次增加带宽
       cur += bandwidth;usleep(20000);}printf("\n");printf("this file has been downloaded\n");}

进度条函数：

void test(double total, double current){
    char str[101];memset(str,'\0',sizeof(str));int i =0;// 这次的比率
    double rate =(current *100)/ total;// 循环次数int loop_count =(int)rate;
    while (i <= loop_count){
        str[i++]= style;}printf("[%-100s][%.1lf%%][%c]\r",str,rate,round[loop_count %4]);fflush(stdout);}

回调函数版本（完整）：

// 头文件 process_bar.h#include<stdio.h>typedefvoid(*callback_t)(double,double);// 函数指针（回调函数）voidtest(double total,double current);// 函数实现文件 process_bar.c#include"process_bar.h"#include<memory.h>#include<unistd.h>#definestyle'#'#defineround"-\\/-"voidtest(double total,double current){char str[101];memset(str,'\0',sizeof(str));int i =0;double rate =(current *100)/ total;int loop_count =(int)rate;while(i <= loop_count){
        str[i++]= style;}printf("[%-100s][%.1lf%%][%c]\r",str,rate,round[loop_count %4]);fflush(stdout);}// main.c 主函数和 download 函数#include"process_bar.h"#include<unistd.h>double bandwidth =1024*1024*1.0;voiddownload(double filesize,callback_t cb){double cur =0.0;while(cur <= filesize){cb(filesize, cur);
       cur += bandwidth;usleep(20000);}printf("\n");printf("this file has been downloaded\n");}intmain(){download(1024*1024*100.0,test);download(1024*1024*20.0,test);return0;}