【Linux】-----进度条小程序

目录

前言

基本知识

Ⅰ、回车和换行

Ⅱ、缓冲区

两个有意思的现象

简单定义

刷新缓冲区

简易倒计时程序

进度条代码

多文件下makefile写法

一代(无任何场景)

procs1.h代码

procs1.c代码

主函数main1.c

一代运行结果:

二代 (搭配下载场景)

procs2.c代码

procs2.h代码

[主函数main2.c 代码](#主函数main2.c 代码)

二代结果显示:


前言

前面我们已经学会基本的Linux指令工具,那么现在来搞个好玩的东西-进度条(简单版本)!!!

基本知识

Ⅰ、回车和换行

首先得明确,回车和换行对于我们而言就是一个简单的动作,可是对于机器来说这是两个独立的动作。

  • 换行

换行是从末尾位置竖直向下移动一行,此时光标的位置是在下一行的末尾。

  • 回车

回车是将光标移动到最左侧,也就是文段最开头的位置!

键盘上的回车键是先向下再向左的,对应的就是先换行再回车的两个动作!!

在C语言中,\n是表示回车换行同时,\r仅仅是回车。

Ⅱ、缓冲区

两个有意思的现象

①有'\n'

代码:

现象:

可以看到,执行这个程序时,先在屏幕上打印对应字符串,休眠3秒后结束程序!

②无'\n'

代码:

现象:

可以看到这个现象和有'\n'的不一样,没有'\n'开始运行时并没有打印字符串,而是休眠了3秒,退出程序的同时字符串一起显示出来。。

对于无'\n'的现象,我们需要明确一点,程序并不是先休眠了3秒才显示字符串,通俗点来说就是不是先执行sleep函数才去执行printf函数,同样也是先执行printf函数才去执行的sleep函数,因为程序是从上往下依次执行的。那么在这段休眠时间里字符串在哪?被放在了缓冲区里

简单定义

目前我们仅需知道缓冲区实际上就是一块内存空间 ,对于上面的字符串,就是被保存在这样的一块内存空间里,当程序运行结束时,会自动的刷新缓冲区里的内容到显示器上,所以无'\n'才能看到上述的现象。

刷新缓冲区

①加上'\n',立即刷新

②等待缓冲区满或者程序结束,自动刷新

③强制刷新

怎么强制?

实际上C语言提供了一个的函数--fflush,这个函数就是用于强制刷新缓冲区的。。

这里的文件流后面的文章有详细讲解,现在我们只需要知道程序在运行时默认会打开三种流

  • 标准输入,stdin
  • 标准输出,stdout
  • 标准错误,stderr

我们的显示器就是标准输出文件,Linux下一切皆文件!所以可以采用该函数强制刷新到对应的文件流上。

演示:

代码:

现象:

可以看到,即使程序没有'\n',也能直接显示字符串内容!!

有了上面的知识可以先来实现一个简单的倒计时程序

简易倒计时程序

原理:实际就是对同一个位置进行覆盖进而实现一个动态的效果。

每当显示一个数字之后就将光标挪动至最前面(回车),休眠,然后再显示下一个数字。回车配休眠需要强制刷新缓冲区。

代码:

cpp 复制代码
1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 
  4 int main()
  5 {
  6   int cnt=10;
  7 
  8   while(cnt>=0)
  9   {
 10     printf("倒计时:%2d\r",cnt);
 11 
 12     fflush(stdout);//强制刷新到屏幕
 13     sleep(1);                                                                                                                                                           
 14     cnt--;
 15   }
 16   return 0;
 17 }

注意:为什么用%2d,是因为数字显示在屏幕上时,实际上是字符串的形式,相当于10是两个字符的字符串,需要覆盖两个字符。当然,大家感兴趣把2去掉看看!

结果如下:

进度条代码

这里采用多文件的形式去实现的,为了更加方便的去管理代码。

多文件下makefile写法

一代(无任何场景)

procs1.h代码

主要是头文件的包含以及函数的声明!

cpp 复制代码
#pragma once                                                                                                
#include <stdio.h>                                                                
#include <string.h>                                                                    
#include <unistd.h>                                                                                      
                                                                                          
                                                                                      
void processbar1();     

procs1.c代码

主功能实现

代码如下:

cpp 复制代码
#include "procs.h"

#define Length 101 //进度条长度
#define Style '|' //进度条样式
const char* lab="|/-\\";//加载旋转光标
void processbar1()
{
  char bar[Length];//字符数组
  memset(bar,'\0',sizeof(bar));//初始化为\0
  int cnt=0;
  while(cnt<=100)
  {
     printf("[%-100s][%3d%%][%c]\r",bar,cnt,lab[cnt%strlen(lab)]);//\r为了完成覆盖                                                                                       
     fflush(stdout); //强制刷新
     bar[cnt++]=Style;//字符追加至数组中
     usleep(100000);
  }
   printf("\n");
 }

代码解释:

①根据上述的效果图,进度条实际上是放在一个数组的中,所以定义一个长度为101的字符数组。数组按字节全部初始化为'\0'!

②因为要带来动态的效果所以运用上面提到的倒计时程序类似。回车('\r')配延时,强制刷新缓冲区

③%-100s:表示左对齐

④%3d%%:最后的双百分号,是为了取字面值%,以实现100%的效果。因为单独一个%在C语言中有着特殊含义。

const char* lab:字符串,同样最后的"\\",也是为了取字面值\,防止转义,单独的\在C语言有着特殊含义。

⑥lab[cnt%strlen(lab)]:取模操作是为了防止数组越界!

主函数main1.c

调用函数即可。

一代运行结果:

二代 (搭配下载场景)

进度条不可能单独存在,一般常见的场景就是下载这一场景,会根据网络带宽,文件大小等其他的要素来决定下载进度,当然哦这里只是简单的模拟一下,没有涉及从网络获取数据等其他相关知识。

procs2.c代码

这里的改进主要是函数头包含了文件的总大小以及当前的下载进度。根据进度打印进度条!

cpp 复制代码
#include "procs.h"

#define Length 101 //进度条长度
#define Style '|' //进度条样式
const char* lab="|/-\\";//加载旋转标志
void processbar2(double total,double current)
{                                                                                                                                                                       
  char bar[Length];
  memset(bar,'\0',sizeof(bar));//初始化为\0
  int len=strlen(lab);
  int cnt=0;
  double rate=(current*100.0)/total;//计算比率
  int load_top=(int)rate;
  while(cnt<=load_top)
  {
     bar[cnt++]=Style;//字符追加至数组中
  }
    printf("[%-100s][%.1lf%%][%c]\r",bar,rate,lab[cnt%len]);//\r为了完成覆盖
    fflush(stdout); //强制刷新
}

解释一下:

①因为主函数的下载功能是一个循环,会不断的调用该功能函数,每次的下载进度都不一样,因此需要计算每次的比率,再根据比率去打印进度条。。

②这里和一代的不同就是循环体,这里是先将字符一次性放进数组中,最后在一起刷新出来。如果不这样的话每次都会显示从0开始打印,并不是我们想看到的结果。。不信,你可以试试按照一代的写法。。

procs2.h代码

cpp 复制代码
#pragma once 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
typedef void(*Call_back)(double,double);//定义函数指针类型,为了方便回调                                                                                                    
void processbar2(double total,double current);

注意:这里声明了一个Call_back函数指针类型目的就是实现函数回调。因为未来可能还有更多版本的进度条功能代码, 采用函数指针的方式,只需要传入对应的函数名,就会去调用对应的功能代码。

主函数main2.c 代码

cpp 复制代码
#include "procs.h"                                                    
                                                                     
double bandwith=1024*1024*1.0;//下载速度1MB/s                         
                                                                    
void download(double filesize,Call_back cb)//函数指针做参数                         
{                                                                     
    double cnt=0.0;                                                     
    printf("download begin....,bandwith is:%.1lf\n",bandwith);          
    while(cnt<=filesize)                                                
    {                                                                   
      cb(filesize,cnt);                                                 
      usleep(100000);                                                   
      cnt+=bandwith;                                                    
    }                                                                   
     printf("\ndownload finishi......,filesize is:%.1lf\n",filesize);    
     printf("\n");                                                       
}                                                                     
int main()                                                            
{                                                                     
   download(50.0*1024*1024,processbar2);//50MB                         
   download(10.0*1024*1024,processbar2);//10MB                        
   download(100.0*1024*1024,processbar2);//100MB                                                                                                                         
   return 0;
}

如代码,下载功能存在一个函数指针类型的参数,只需传入函数名(函数地址),就能找到对应函数的功能实现,效率极高也十分的巧妙。

二代结果显示:

可以看到,进度条会根据文件大小的不同,下载的速度也不一样,同一带宽情况下,文件越大,那必然越慢,如上图的10MB比100MB快多了。。

二代的场景更加贴近实际哦!!


好了,今天的分享就到这里,如果对你有帮助,欢迎三连!!!

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