【Linux】Linux第一个小程序 - 进度条

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📌 技术聚焦:Linux下第一个小程序:进度条

📊 文章专栏:Linux

🔗 上篇回顾:Linux自动化构建工具:make/Makefile
在 Linux 世界开启编程之旅,从一个动态进度条小程序,带你吃透回车换行与行缓冲的底层奥秘。

目录

一、前置知识

[1.1 回车和换行](#1.1 回车和换行)

[1.2 缓冲区(简单了解)](#1.2 缓冲区(简单了解))

二、实现简单的倒计时

三、进度条

[3.1 Verrsion1版本](#3.1 Verrsion1版本)

[3.2 进度条在下载场景下的应用](#3.2 进度条在下载场景下的应用)


一、前置知识

1.1 回车和换行

在学习 C 语言时,我们常认为 \n 只是 "换行"------ 让光标移到下一行开头。但实际上,它隐含了回车换行两个动作,二者的职责截然不同:

  • 回车(\r) :使光标回到当前行的开头
  • 换行(\n) :使光标跳转到下一行的当前列位置

1.2 缓冲区(简单了解)

缓冲区就是内存里一个 "临时放东西的小仓库"。

比如你用 printf 打印文字时,文字不会立马显示在屏幕上,而是先堆在这个 "小仓库" 里。

啥时候才显示呢?要么仓库堆满了,要么你打了个换行 \n(换行有刷新缓冲区的作用),要么程序跑完了 ------ 这时候 "仓库" 才把东西一次性搬出来给你看。

简单说,就是先攒一攒,再一起处理,省事儿又高效。

二、实现简单的倒计时

cpp 复制代码
#include<stdio.h>   // 包含标准输入输出库,提供 printf、fflush 等函数 
#include<unistd.h>  // 包含 Unix 标准库,提供 sleep 函数(Linux 系统专用)

int main()
{
    int cnt = 9;               // 定义倒计时起始值为 9
    while(cnt >= 0)            // 循环条件:当倒计时未结束(cnt 大于等于 0 时)
    {
        printf("%d\r", cnt);   // 打印当前倒计时数值,并通过 \r(回车)使光标回到行首
                               // 这样后续输出会覆盖当前行,实现"同一行刷新"效果
        fflush(stdout);        // 强制刷新标准输出缓冲区,确保数值立即显示(避免缓冲延迟)
        sleep(1);              // 程序暂停 1 秒(Linux 下 sleep 单位为秒)
        cnt--;                 // 倒计时数值减 1
    }

    printf("\n");  // 倒计时结束后,输出换行符,使光标移至下一行(避免后续输出覆盖)

    return 0;
}

程序在终端以每秒一次的频率,在同一行动态刷新显示从 9 到 0 的倒计时,结束后换行。

cpp 复制代码
#include<stdio.h>   // 包含标准输入输出库,提供 printf、fflush 等函数
#include<unistd.h>  // 包含 Unix 标准库,提供 sleep 函数(Linux 系统专用)

int main()
{
    int cnt = 11;              // 定义倒计时起始值为 11
    while(cnt >= 0)            
    {
        printf("%2d\r", cnt);  // 打印当前倒计时数值(%2d 确保数字占 2 个字符宽度,对齐显示)
                               // \r(回车符)使光标回到当前行首,后续输出会覆盖本行内容
                               // 实现"同一行动态刷新"的倒计时效果
        fflush(stdout);        // 强制刷新标准输出缓冲区,确保数值立即显示(避免因缓冲导致的延迟)
        sleep(1);              // 程序暂停 1 秒(Linux 环境下 sleep 函数单位为秒)
        cnt--;                 // 倒计时数值减 1
    }

    printf("\n");  // 倒计时结束后,输出换行符,使光标移至下一行(避免后续内容与倒计时在同一行)

    return 0;
}

当倒计时从 11 开始,若用%d输出,两位数(如 10)变为一位数(如 9)时,前一个数的末尾字符(如 "0")无法被完全覆盖,会出现 "90""80" 等错误显示。而%2d会强制让数字占 2 个字符宽度,不足时补空格,确保后一个数字能完全覆盖前一个,避免错位问题。

三、进度条

进度条初步设想:

【Makefile文件】:

我们这是按声明放在头文件,定义放在源文件的写法写的,有些同学可能会疑问为啥依赖关系中没有头文件,这是因为源文件和头文件在同一个目录下,而源文件中包含的头文件,所以编译器自己能找到头文件

3.1 Verrsion1版本

cpp 复制代码
//progressbar.h

#include<stdio.h> //printf fflush
#include<unistd.h> //unsleep 单位:微秒
#include<string.h> //strlen
#define NUM  101 //多给'\0'留了一个位置
#define pro  '=' //进度条款式

void progressbar();
cpp 复制代码
//progressbar.c

#include"progressbar.h"
 
const char* str = "\\|/-";//旋转光标的棍棍 \\是转义字符'\'

void progressbar()
{
    char bar[NUM] = {0};//把数组先全部初始化为\0
    int len = strlen(str);
    int cnt = 100;
    while(cnt<=100)
    {
        printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",bar,cnt,str[cnt%len]);
        fflush(stdout);
        bar[cnt++] = pro;
        if(cnt<100)//避免越界,下标为100的位置是给\0预留的位置,覆盖了可能导致程序崩溃
            bar[cnt] = '>';
        usleep(50000);
    }

    printf("\n");
}
cpp 复制代码
#include"progressbar.h"

int main()
{
    progressbar();
    return 0;
}

【第一个版本运行完的结果】:

进度条数组与越界控制\]: `char bar[NUM]` 存储进度字符,`if(cnt<100)` 限制 `bar[cnt] = '>'` 仅在合法下标内执行,避免越界覆盖终止符 `\0`。 \[旋转光标逻辑\]: `str = "\\|/-"` 定义旋转字符,`str[cnt%len]` 通过取模循环切换字符,实现动态旋转效果,`len` 确保下标合法。 \[进度节奏控制\]: `usleep(50000)` 暂停 50 毫秒,平衡进度条刷新速度与 CPU 占用,让进度变化直观可见。 #### 3.2 进度条在下载场景下的应用 **【progressbar.h】:** ```cpp #include #include #include #define NUM 101 #define pro '=' void progressbar(int date); void initbar(); ``` **【progressbar.c】:** ```cpp #include"progressbar.h" const char* str = "\\|/-"; char bar[NUM] = {0}; void progressbar(int rate) { if(rate<0 || rate>100) return ; int len = strlen(str); printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",bar,rate,str[rate%len]); fflush(stdout); bar[rate++] = pro; if(rate<100) bar[rate] = '>'; } void initbar() { memset(bar, '\0', sizeof(bar)); } ``` **【main.c】:** ```cpp typedef void (*call)(int); void downLoad(call ca) { int total = 1000; // 1000MB int cnt = 0; // 0MB while (cnt <= total) { usleep(50000); // 模拟下载时间 int rate = cnt * 100 / total; // 更新进度 ca(rate); // 通过回调,展示进度 cnt += 10; // 循环下载了一部分 } printf("\n"); } int main() { printf("download 1: \n"); downLoad(progressbar); initbar(); printf("download 2: \n"); downLoad(progressbar); initbar(); printf("download 3: \n"); downLoad(progressbar); initbar(); printf("download 4: \n"); downLoad(progressbar); initbar(); printf("\nDownload complete!!!\n"); return 0; } ``` **【应用场景版本运行结果】:** ![](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/295e8a2639ae4929932c8b0cb76c1f80.png) \[进度条数组与越界控制\]: `char bar[NUM]` 存储进度字符,`if(rate<100)` 限制 `bar[rate] = '>'` 仅在合法下标执行,避免越界覆盖终止符 `\0`。 \[旋转光标逻辑\]: `str = "\\|/-"` 定义旋转字符,`str[rate%len]` 通过取模循环切换字符,实现动态旋转效果,`len` 确保下标合法。 \[进度刷新与缓冲控制\]: `printf` 中 `\r` 使光标回退覆盖旧内容,`fflush(stdout)` 强制刷新缓冲区,保证进度条实时可见。 \[下载回调与进度计算\]: `downLoad` 中 `rate = cnt*100/total` 计算进度百分比,通过函数指针 `ca(rate)` 回调 `progressbar` 展示进度,`cnt+=10` 模拟分段下载。 \[数组初始化逻辑\]: `initbar` 中 `memset(bar, '\0', sizeof(bar))` 初始化进度条数组,避免多次下载时状态残留。 这种应用场景就是**利用回调函数实现多次下载**