进度条 —— 第一个linux程序

前言

已经学习了linux下基本工具的使用，现在来实践练习一下。

1.回车和换行

在Windows下，我们认为回车换行是一个概念；但事实上，换行就是换到下一行的当前位置，而回车是回到当前行的开头位置。

我们之所以会认为回车和换行是一个概念，那是因为在我们使用\n的时候，它做了回车和换行两个操作。

现在来看linux下这样两段代码

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
int main()
{
     printf("迟来的grown\n");
     return 0;
}

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
int main()
{
     printf("迟来的grown\n");
     return 0;
}

可以看到\n和\r的不同，但运行结果就不一样，其中\r就是表示回车；

那为什么\r回车就没有显示出来结果呢？

这里就要了解缓冲区这个东西了。

缓冲区又称为缓存，它是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，这部分预留的空间就叫做缓冲区。

我们可以大致理解为在输入输出时，并不是一个一个字符来进行的（部分特殊除外），这里是行缓冲区。

行缓冲：当输入和输出时，遇到换行符，才执行真正的I/O操作。这时我们输入的字符就会先存放在缓冲区，当按下回车键才进行实际的I/O操作。典型的就是stdin和stdout。

行缓冲，输出时要遇到换行符才执行真正的输出；所以\r回车，输出的内容就存放在了缓冲区，在程序结束时才清空缓冲区。

这里看两段代码

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
int main()
{
     printf("迟来的grown\n");
     sleep(3);
     return 0;
}

cpp 复制代码

int main()
{
     printf("迟来的grown");
     sleep(3);
     return 0;
}

这里运行结果：（看到的）

第一段代码先输出了迟来的grown，然后再休眠了3秒

第二段代码休眠了3秒，在程序结束时才输出了迟来的grown

这两段代码的差别就是\n，这也证明行缓冲区，遇到换行刷新缓冲区的内容。（在程序结束时，也会刷新缓冲区内容）

看到这里可能有疑问，既然程序结束后也会刷新缓冲区的内容，那为什么使用\r在程序结束后也没有输出结果啊？

这是因为linux中它要输出命令行信息，在程序执行完之后，光标是在行开头的，命令行信息就覆盖了要输出的内容。

那我们能不能进行一些操作来看到要输出的内容呢？

当然是有的，我们可以使用fflush来刷新缓冲区（stdout)的内容。

cpp 复制代码

int main()
{
     printf("迟来的grown");
     fflush(stdout);
     sleep(3);
     return 0;
}

以上代码运行结果

输出了迟来的grown，再休眠了3秒，最后程序结束；命令行信息将输出内容覆盖了。

2.倒计时程序

了解了回车和换行，现在我们来简单些一个倒计时程序。

cpp 复制代码

#include<stdio.h>

int main()
{
    int count =10;
    while(count)
    {
        printf("%-2d\r",count);
        fflush(stdout);
        count--;
        sleep(1);
    }
}

代码如上，这里可能出现的一些问题

输出时只覆盖了第一个数字：使用%2d/%-2d，我们要让数字占两个数字（字符）的位置。

程序运行不显示倒计时：使用fflush刷新缓冲区内容。

3.进度条程序

在进行编写第一个linux程序------进度条之前，我们先重温一下makefile

makefile 复制代码

BIN=progress
SRC=$(shell ls *.c)
OBJ=$(SRC:.c=.o)
CC=gcc
RM= rm -rf

$(BIN):$(OBJ)
	$(CC) -o $@ $^
%.o:%.c
	$(CC) -c $<
.PHONY:
clean:
	$(RM) $(OBJ) $(BIN)

首先shell ls *.c，获得当前目录下所有的.c文件，可以使用wildcard *.c。

SRC:.c=.o，将SRC中所以的.c后缀改为.o。

$@和$^，$@是获取依赖文件列表，$^获取目标文件。

$<，是将依赖文件列表拿出来逐个执行。

更加详细的make/makefile，深入了解Linux ------ make和makefile自动化构建工具_linux makeself-CSDN博客

好现在，我们正式开始写linux下的第一个程序------进度条

先来看一下我们要实现的进度条是什么样的：

进度条程序

我们想要看到的进度条是，进度一直在增加，百分比一直在上涨，最后的方框内一直在转圈。

那该如何实现呢？

首先先来看一下需要写哪些文件

这里呢，写了四个文件

makefile文件

code.c：程序主函数main所在的文件

progress.c：进度条程序的代码源文件

progress.h：进度条程序的代码头文件

了解了这些，现在来看我们如何实现呢？

这里虽然我们看起来是进度条连续增加的，但是事实上就是一次一次输出的结果。

不知道你是否还记得在实现贪吃蛇小游戏的时候，我们就是一次次输出，来实现蛇的移动；这里也同理，我们依然一次次打印来达到我们预期的效果。

某一时刻进度条的输出

我们先来看某一时刻进度条是如何输出的；

假设现在我们正在下载一个软件，软件大小1024.00MB ，我们当前下载了512.00MB，那如何打印这一时刻的进度条呢？

cpp 复制代码

void process()
{
	double total = 1024.00;//下载总量
    double current = 512.00;//当前下载量
    int rate = (int)(current*100)/total;//进度条百分比，也是要打印`=`的数量
    const char* str = "|-/\\";//表示最后方框内旋转的字符，最后一个\\转义字符
    static int cnt =0;//表示当前应该那个字符，来转圈
    char buff[101]={'\0'};
    int i=0;
    for(i=0;i<rate;i++)
    {
        buff[i]='=';
    }
    printf("[%-100s][%d%%][%c]\n",buff,rate,rate[cnt]);
}

可以看到在一时刻的进度条就已经成型了；那我们根据先已经写好的代码，来实现完整的进度条。

进度条实现

我们知道了这一时刻的进度条如何打印，那我们之间让current当前进度累加即可（这就涉及到一个速度问题）。

还有一点，最后方框内如何让它转动起来

为了控制速度 ，我们既可以控制current累加的值，当然也可以控制休眠时间usleep。

为了控制方框内转动，我们定义一个静态常量，来决定应该输出哪一个字符。

具体代码如下

cpp 复制代码

#include"progress.h"
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#define NUM 101
#define CH '='
void process()
{
    char buff[NUM];
    memset(buff,0,sizeof(buff));
    const char* str="|/-\\";
    int len = strlen(str);
    int cnt =0;
    while(cnt<=100)
    {
        printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",buff,cnt,str[cnt%len]);
        fflush(stdout);
        buff[cnt]=CH;
        usleep(10000);
        cnt++;
    }
    printf("\n");
}

这里curremt增加量和usleep休眠时间可以自行修改。

对于这个版本，感觉还是差点意思如果我们需要下载内容，大小不一，下载网速也不同，那该如何？

这个进度条我们只有修改这个函数内的数值才能控制进度条的快慢，我们还可以进行修改，通过传参来控制总量。

这里提供修改后的版本，细节就不详细讲解了。

当然这个版本也存在一些不足之处，有待提高。

code.c

cpp 复制代码

#include"progress.h"
#define speed 1.0
void Download(double total)
{
    double current=0;
    while(current<=total)
    {
        Process(total,current);
        usleep(6000);
        current+=speed;
    }    
    printf("\ndownload %lfMB Done\n",total);
}
int main()
{
    //process();
    Download(1024.00);
    return 0;
}

progress.h

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
void Process(double total, double current);

progress.c

cpp 复制代码

void Process(double total, double current)
{
    char buff[NUM];
    memset(buff,0,sizeof(buff));
    const char* str = "|/-\\";
    int len = strlen(str);
    //当前进度
    int num = (int)(current*100)/total;
    int i=0;
    for(i=0;i<num;i++)
    {
        buff[i]=CH;
    }
    static int cnt = 0;
    cnt%=len;
    printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",buff,num,str[cnt]);
    cnt++;
    fflush(stdout);
}

*到这里本篇内容就结束了，希望对你有所帮助。

制作不易，感谢大佬的支持。

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