对缓冲区的初步认识——制作进度条小程序

对缓冲区的初步认识--进度条小程序

前言
预备知识
- 回车和换行的区别
- 输出缓冲区
- - [/n 有清空输出缓冲区的作用](#/n 有清空输出缓冲区的作用)
  - stdout是什么？
  - 验证一切皆文件
  - 为什么是\n行刷新？
- 倒计时程序
- - 原理
- 代码实现
- 为什么这里要强制刷新？没有会怎样？
- 为什么是输出的是格式是%2d？正常的行不行？
进度条程序
最终效果
谢谢观看

前言

这个小程序最好还是在Linux环境下实验，更能体现缓冲区作用

预备知识

回车和换行的区别

我们经常把回车换行连起来说，但他们是一样的吗？

换行：只有竖直方向改变

回车：只有横轴方向改变

回车换行：从第一行的末尾到第二行的起始位置

老式键盘的回车键就是这个横竖造型

在c语言中\r是回车 \n是回车换行

输出缓冲区

我们暂且把缓冲区只是认为是内存的一块空间

为什么要有缓冲区呢？如果没有缓冲区 cup要更多次访问硬件设备

举个例子就像是我们宿舍扔垃圾总是攒得有点多了才开始扔，而不是有一点就扔

/n 有清空输出缓冲区的作用

例子：

这里有两个小程序唯一的区别就是第5句是否加了\n

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{                                                                                                  
    printf("hello word");
    sleep(3);
   
	return 0;
}

cpp 复制代码

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{                                                                                                  
    printf("hello word\n");
    sleep(3);
    return 0;
}

这两个程序执行的结果是第二个程序直接打印了，第一个程序快结束时才打印这是为什么呢？

QQ2024229-164212

是因为第一个程序的sleep先执行吗?不是的没有多线程的情况都是从上到下执行的。答案是 \n是作为情况缓冲区的标志

没有\n的时候hello word还在缓冲区了程序结束了才释放

怎么解决这个问题呢？

我们在后面加fflush（stdout）

有个问题这个参数好奇怪

stdout是什么？

是一种文件类型的变量用于控制显示器的，我们在c语言阶段也学过File的指针来操作文件的读写。为什么能把显示器也看成文件呢？因为在Linux下一切皆文件

验证一切皆文件

我们在/dev/pts/ 1 中写的文件却在另一个终端显示了！

为什么是\n行刷新？

因为如果只追求效率全部内容到缓冲区才刷新这样会爆发式的内容增多，人来不及看。一行一行的刷新符合人的习惯。

倒计时程序

原理

我们写1的时候光标到下一个格子，然后又返回来写2把1覆盖，同一个位置不停的刷新

代码实现

cpp 复制代码

#include <stdio.h>                                                                                 
#include<unistd.h> // linux环境 如果windos <windows.h>

   int main()
   {
     int cnt = 10;
     while(cnt >= 0)
     {
       printf("%2d\r",cnt);// 如果不加2 长度不统一 覆盖不完全 
       fflush(stdout);
      sleep(1);
      cnt--;
    }
    printf("\n"); // 这里的作用是避免命令提示符覆盖
    return 0;
 }

为什么这里要强制刷新？没有会怎样？

我们先把fflush屏蔽了看看会发生什么

只输出个0，为什么呢？

因为我们写一个字符串到缓冲区里，光标就回车了，然后再写就被覆盖了直到写到最后一个0没有东西能覆盖它了，于是就只把0从缓冲区输出到屏幕了。

为什么是输出的是格式是%2d？正常的行不行？

我们在屏幕上输出123是数字还是字符串呢？答案其实是字符串

如果我们就%d输出看看会发什么

从10一下就到90了这是因为 9只有一位而10 有两位只能覆盖一位 所以显示就是90只把1覆盖了

我们已经了解了预备知识那么进入正题吧

进度条程序

我们要做的程序

QQ202431-214911

我们顶一个字符型数组bar长度为102用来存放进度#

数组长度为什么是102

因为我们用100个#来表示完全下载好但是字符串结束的标准是'\0'所以我们至少要多用一个空间 但是为了保险再加一些也没关系

然后我们初始化数组

为什么我们要初始化数组？

因为数组不初始化放的都是随机值，我们等下按字符串输出时会出现乱码，最好以'/0'初始化因为字符串输出遇到'/0'结束!

cpp 复制代码

 memset(bar, '\0', sizeof(bar));

之后我们在定义一个变量cnt表示进度到哪了？

每下载好一个bar[cnt] ='#' bar数组就存放一个字符然后cnt++

直到 cnt <= 100

旋转的指针怎么实现的？

我们固定了输出的字符串长度为100在相当于长度为101的位置不停的写 |/-\ 覆盖着写形成了动画效果 就像连环画一样

用一个字符数组储存|/-\ ，进度+1 就打印一个数组里面的内容 arr[p]

为了不越界 p 还要模4

vison1完整代码

但是这个版本就是空架子，没有和具体的场景联系起来

cpp 复制代码

 void processbar()
 {
	 char bar[length];
	 int cnt = 0;
	 memset(bar, '\0', sizeof(bar)); 
	 while (cnt < length) 
	 {
		 printf("[%-100s] [%3d%%] [%c]\r", bar,cnt, lable[cnt%4]); //-100左对齐：长度一百   %%：百分号
		 bar[cnt++] = '#';
		 fflush(stdout); // 如果不强制刷新的话屏幕不显示结果
		 Sleep(50); // 毫秒为单位
	 }
	 printf("\n");
}

vison2

对于我们下载应用这个场景，我们的进度条函数应该知道文件的大小，和当前已经下载了多少时实的更新。所以我们考虑对进度条函数加两个参数 1个total 和 1currnt 代表总的大小和已经下了的大小

cpp 复制代码

 void processbar(double total, double current)
 {
	 char bar[length];
	 int cnt = 0;
	 memset(bar, '\0', sizeof(bar)); 
	 double rate = (current*100.0) / total;
	 int loop = (int)rate;
	 while (cnt <= loop)
	 {
	
		 printf("[%-100s] [%.1lf%%] [%c]\r", bar, rate, lable[cnt % 4]); //-100左对齐：长度一百   %%：百分号
		 bar[cnt++] = '#';
		 fflush(stdout); // 如果不强制刷新的话屏幕不显示结果
		 Sleep(50); // 毫秒为单位
	 }
	 printf("\n");
 }

构造场景

cpp 复制代码

void loaddown() 
{
    double filesize = 100 * 1024 * 1024 * 1.0; // 100M
    double bandwidth = 10 * 1024 * 1024 * 1.0; //1M/S
    double current = 0.0;

    printf("download begin, current: %lf\n", current);
 
    while (current <= filesize) 
    {
        processbar(filesize, current);
        current += bandwidth;
        Sleep(100);
     
    }
    printf("\ndownload completed\n");
}

我们稍微调整一下进度条函数调整了两个地方

1.把sleep函数关闭了因为我们每次都是从零打印的有sleep函数这个卡顿就明显了

2.把printf提在循环外面了因为loaddown多次调用进度条函数在循环里面每次重零打印会卡

cpp 复制代码

 void processbar(double total, double current)
 {
	 char bar[length];
	 int cnt = 0;
	 memset(bar, '\0', sizeof(bar)); 
	 double rate = (current*100.0) / total;
	 int loop = (int)rate;
	 while (cnt <= loop)
	 {
	 	//printf("[%-100s] [%.1lf%%] [%c]\r", bar, rate, lable[cnt % 4]); //-100左对齐：长度一百   %%：百分号
		 bar[cnt++] = '#';
		
		// Sleep(50); // 毫秒为单位
	 }
	 printf("[%-100s] [%.1lf%%] [%c]\r", bar, rate, lable[cnt % 4]); //-100左对齐：长度一百   %%：百分号
	 fflush(stdout); // 如果不强制刷新的话屏幕不显示结果
 }

效果

QQ202431-231356

稍微改进一下download函数

♥1：每个文件的大小并不是一样的，我们要根据实际情况传参数。

♥2：我们把进度条函数当作download的回调函数。这样做有什么好处呢?

我们以后修改进度条函数的时候可以不用修改download函数

cpp 复制代码

void loaddown(double filesize,callback_t cb) 
{

    double current = 0.0;

    printf("download begin, current: %lf\n", current);
 
    while (current <= filesize) 
    {
        cb(filesize, current);
        current += bandwidth;
        Sleep(100);
     
    }
    printf("\ndownload completed\n");
}

最终效果

QQ202431-233851

谢谢观看

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