【Linux】编写第一个小步伐：进度条

1. 准备知识

1.1 简单认识几个函数

1.1.1 sleep()

1. unsigned int sleep(unsigned seconds);

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• 作用：让步伐休眠指定秒数，如：sleep(3); //让步伐休眠3秒
  
• 与 Windows 上的 Sleep() 函数差异
  
• 必要包含头文件<unistd.h>
  

  1.1.2 fflush()

1. int fflush(FILE* stream);

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• 作用：刷新缓冲区
  
• 必要传入一个流
  
• 必要包含头文件<stdio.h>
  

  1.1.3 usleep()

1. int usleep(useconds_t usec);

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• 作用：让步伐休眠指定微秒，如：usleep(100000); //让步伐休眠100000微秒（0.1秒）
  
• 1秒 = 1000000微秒
  
• 必要包含头文件<unistd.h>
  

  1.1.4 memset()

1. void* memset(void* ptr, int value, size_t num);

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• 作用：将 ptr 指向的内存块的前 num 个字节设置为指定的 value 值
  
• 返回设置后的 ptr
  
• 必要包含头文件<string.h>
  

  1.2 缓冲区

直接上代码观察现象

1. #include <stdio.h>
2. #include <unistd.h>
4. int main()
5. {
6.     printf("you can see me       ");
7.     sleep(3);
8.     return 0;
9. }

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执行结果图

   

• 首先要否定上面不切现实的想法，C语言是顺序执行的，以是 printf 函数一定先于 sleep 函数执行。
  
• 那为什么 3 秒后才打印到屏幕上呢？当然是因为缓冲区！
  
• printf 函数跑完后，输出的字符串是被保存到 C 对 IO 函数提供的一个缓冲区里了，在步伐退出的时候，缓冲区中的内容才被刷新到屏幕上。
  
• 我们必要使用上面讲的 fflush 函数把缓冲区中的内容提前强制刷新到屏幕上，使用方法：fflush(stdout);
  

  1.3 回车与换行

首先我要抛出一个概念：回车和换行是不一样的！
   

• 回车（ \r ）：把光标放到当前行的开始。
  

  

   

• 换行（ \n ）：把光标放到当前位置的下一行。
  

  

   

• 以是理论上来讲，‘\n’ 和 ‘\r’ 一起用才是我们明确中的”回车“，即：把光标放到下一行最开始的位置。
  

  2. 编写入门版的进度条

2.1 根本逻辑

   

• 进度 1% 打印 1 个字符，回车到开始的位置，刷新缓冲区；
  
• 进度 2% 打印 2 个字符，回车到开始的位置，刷新缓冲区；
  
• …
  
• 进度 100% 打印 100 个字符，回车到开始的位置，刷新缓冲区，步伐停止。
  

  

2.2 美化结果

   

• 进度条主体增长箭头显示
  
• 显示进度百分比
  
• 添加一个动态的旋转光标
  

  

2.3 代码实现

1. // porcessbar.h
3. #pragma once
5. #include <stdio.h>
7. #define NUM 103
8. #define Body '='
9. #define Head '>'
11. // version 1
12. void process();

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1. // processbar.c
3. #include "processbar.h"
4. #include <string.h>
5. #include <unistd.h>
7. const char* lable = "|/-\";
9. // version 1
10. void process()
11. {
12.     char buffer[NUM];
13.     memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));
14.     int cnt = 0;
15.     int n = strlen(lable);
16.     buffer[0] = Head;
17.     while (cnt <= 100)
18.     {
19.         printf("[%-100s][%3d%%][%c]\r", buffer, cnt, lable[cnt % n]);
20.         fflush(stdout);
21.         buffer[cnt++] = Body;
22.         if (cnt < 100)
23.         {
24.             buffer[cnt] = Head;
25.         }
26.         usleep(50000);
27.     }
28.     printf("\n");
29. }

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2.4 执行结果

3. 编写升级版的进度条

   

• 上面的进度条算是一个进度条吗？我们的进度条似乎在一个人玩单机呀，这样的进度条是没有意义的。
  
• 进度条的进度应该是依靠于其他应用的，比如下载。
  
• 下面我们模仿一个下载情况，并修改进度条，使进度条可以根据下载的进度，同步举行显示进度的工作。
  

  3.1 代码实现

1. // processbar.h
3. #pragma once
5. #include <stdio.h>
7. #define NUM 103
8. #define Body '='
9. #define Head '>'
11. typedef void (*callback_t)(double);                // 函数指针类型
13. // version 2
14. void process_flush(double rate);

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1. // processbar.c
3. #include "processbar.h"
4. #include <string.h>
5. #include <unistd.h>
7. const char* lable = "|/-\";
9. // version 2: 进度是多少，你进度条能知道吗？另外，什么进度？依附于其他应用的，比如下载
10. char buffer[NUM] = {0};
11. void process_flush(double rate)
12. {
13.     static int cnt = 0;
14.     int n = strlen(lable);
15.     if (rate <= 1.0)
16.     {
17.         buffer[0] = Head;
18.     }
19.     printf("[%-100s][%.1f%%][%c]\r", buffer, rate, lable[cnt % n]);
20.     fflush(stdout);
22.     buffer[(int)rate] = Body;
23.     if ((int)rate + 1 < 100)
24.     {
25.         buffer[(int)(rate + 1)] = Head;
26.     }
27.     if (rate >= 100.0)
28.     {
29.         printf("\n");
30.     }
32.     cnt++;
33.     cnt %= n;
34. }

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1. // main.c
3. #include "processbar.h"
4. #include <time.h>
5. #include <stdlib.h>
6. #include <unistd.h>
8. // 模拟文件大小
9. #define FILESIZE (1024 * 1024 * 1024)
11. // 模拟一种场景，表示一种下载任务
12. void download(callback_t cb)    // 回调函数的形式
13. {
14.     srand(time(NULL) ^ 1023);   // 这样写只是为了让随机数更随机
15.     int total = FILESIZE;
16.     while (total)
17.     {
18.         usleep(10000);  // 下载动作
19.         int one = rand() % (1024 * 1024);  // 一次下载的大小
20.         total -= one;
21.         if (total < 0)
22.         {
23.             total = 0;
24.         }
26.         // 当前的进度是多少？
27.         int download = FILESIZE - total;
28.         double rate = (download * 1.0 / FILESIZE) * 100.0;
29.         cb(rate);
30.     }
31. }
33. int main()
34. {
35.     download(process_flush);
36.     return 0;
37. }

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3.2 执行结果

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