【Linux】使用Linux实现小程序 - 进度条

2024-09-09 小程序 0

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一、缓冲区

C/C++语言，会针对标准输出，给我们提供默认的缓冲区，这里主要讲输出缓冲区，那么它在哪里呢？

在C语言中，输出缓冲区通常与标准I/O流（如stdout、stderr等）相关联。这些流在C标准库中通过FILE结构体来表示，而FILE结构体内部封装了文件描述符和缓冲区等信息。因此，当使用printf()等函数进行输出时，实际上是将数据写入到了与stdout流相关联的缓冲区中。

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那么需要怎么证明呢？

当我们没有使用fflush刷新缓冲区时，printf()函数早已运行了，但是数据却没有立马显示出来，而是暂停了两秒钟才显示出来，因为printf()函数输出的数据在缓冲区中，所以没有立马显示出来，当暂停两秒钟后，程序结束，强制刷新缓冲区，才将缓冲区的内容输出。
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那么有人也会问了，当我们使用 printf()函数输出数据时添加/n，也能立马输出数据这是为什么？
因为/n也是一种刷新策略，/n也叫做行刷新。

二、回车换行的概念

在这里向大家提一个问题，大家是否认为回车和换行是一个东西，其实不然，回车和换行是两个不同的概念，回车是将光标移回当前行的第一个位置，换行是将光标的位置移动到下一行，但光标的位置并不会移回行的第一个位置。
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在老式键盘中的回车换行也是比较形象的体现了回车和换行的特征。

那么我们在敲代码使用的 /r 和 /n 分别是什么呢？
- /r 是回车，光标仅仅回到当前行的第一个位置。
- /n 是回车换行，光标即移回行的第一个位置，又移动到下一行。

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那么下面写一份代码，除/r 和 /n不同外其他部分全部相同，来看看程序的结果分别是什么。

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我们通过上面的图片可以看到使用/n时，每一秒钟在下一行输出一个数字

而使用/r时，每一秒钟在当前行输出一个数字，并且覆盖上一个字符，最终被命令行覆盖，但是当循环时强制刷新缓冲区就可以把最后一个数字留下来，通过/r的这个特性，那么我们就可以设计倒计时，进度等。

三、进度条的设计

3.1 版本1（没有配合场景）

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进度条效果图

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// 	process.c#include"process.h"                                                                                                                             const char rotate[]={"|/-//"};        void process()    {        char arr[SIZE] = {0};        int rate = 0;        int len = strlen(rotate);        while(rate <= MAX_RATE)        {            printf("[%-100s][%3d%%][%c]/r",arr,rate,rotate[rate%len]);            usleep(STIME);            arr[rate++]=STYLE;        }            printf("/n");    }

//	process.h#include<stdio.h>#include <unistd.h>#include<string.h>#define STYLE '#'      // 进度条的风格#define MAX_RATE 100   // 进度的最大值#define SIZE 101       // 数组需要开多大 #define STIME 1000*50  // 暂停的时间                                                                                                                                        void process();

//	main.c#include"process.h"int main(){	process();	return 0;                                                                                                                            }

// 	Makefilecc=gccsrc=main.c process.c                                                                                                                    target=myprocess$(target):$(src)	$(cc) $^ -o $@.PHONY:cleanclean:	rm -f $(target)

3.2 版本2（配合场景）

无论任何进度条，一定和某种任务关联，那么这个版本的进度条不是在函数内部循环打印，而是通过回调的方式来进行某种任务的通知，动态进行更新进度条。

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// 	process.c#include"process.h"                                                                                                                               const char rotate[]={"|/-//"};            void process2(int rate)      {          static char arr[SIZE] = {0};          int len = strlen(rotate);          if(rate <= MAX_RATE && rate >= 0)          {              printf("[%-100s][%3d%%][%c]/r",arr,rate,rotate[rate%len]);                  fflush(stdout);           		arr[rate]=STYLE;              }      }

// main.c#include"process.h"        #define TOTAL_SIZE 1024*1024  // 程序大小    #define DSIZE 1024*10 // 下载速度                                                                                                               void download()    {        int target = TOTAL_SIZE;        int sum = 0;  // 当前下载总大小        while(sum <= TOTAL_SIZE)        {            int rate = sum*100/target;            process2(rate);            sum += DSIZE;            usleep(STIME);        }            process2(MAX_RATE);            printf("/n");    }        int main()    {        download();            return 0;    }

//	process.h#include<stdio.h>    #include <unistd.h>    #include<string.h>        #define STYLE '#'      // 进度条的风格    #define MAX_RATE 100   // 进度的最大值    #define SIZE 101       // 数组需要开多大                                                                                                    #define STIME 1000*50  // 暂停的时间        typedef void(*callback_t)(int);        void process1();    void process2(int);

3.3 版本3（美化进度条）

上面两个版本进度条中的旋转光标会受到进度的影响，在生活中下载软件、游戏等应用的时候可能在某个进度的时候突然卡住了，如果旋转光标会受到进度的影响的话，就不能知道软件是否在下载，所以当前版本对当前问题进行了优化，使旋转光标不再受到进度的影响。并且将进度的显示修改为小数。
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进度条效果图

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#include"process.h"        const char rotate[]={"|/-//"};        void process3(double rate)    {        static int rotate_cnt = 0;        static char arr[SIZE] = {0};        int len = strlen(rotate);            rotate_cnt = ++rotate_cnt % len;            if(rate < MAX_RATE && rate > 0)        {            arr[(int)rate-1]=STYLE_BODY;            arr[(int)rate]=STYLE_HEAD;        }        else if(rate == MAX_RATE)                                                                                                                   {            arr[(int)rate]='/0';            arr[(int)rate-1]=STYLE_BODY;        }        printf("[%-100s][%6.2lf%%][%c]/r",arr,rate,rotate[rotate_cnt%len]);        fflush(stdout);    }

//	main.c#include"process.h"                                                                                                                             #define TOTAL_SIZE 1024*1024  // 程序大小    #define DSIZE 1024*10 // 下载速度        void download(callback_t cb)    {        int target = TOTAL_SIZE;        int sum = 0;  // 当前下载总大小        while(sum <= TOTAL_SIZE)        {            double rate = sum*100.0/target;            cb(rate);            sum += DSIZE;            usleep(STIME);        }            cb(MAX_RATE);            printf("/n");    }        int main()    {        download(process3) ;            return 0;    }

// 	process.h#include<stdio.h>                                                                                                                           #include <unistd.h>    #include<string.h>        #define STYLE '#'      // 进度条的风格    #define MAX_RATE 100   // 进度的最大值    #define SIZE 101       // 数组需要开多大     #define STIME 1000*50  // 暂停的时间    #define STYLE_HEAD '>'    #define STYLE_BODY '='        // typedef void(*callback_t)(int);    typedef void(*callback_t)(double);        void process1();    void process2(int);    void process3(double);