【Linux】从0到1实现一个进度条小程序

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进度条实现：

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前言

本文讲解如何从0到1实现一个进度条小程序。

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一、理解回车 ‘\r’ 和换行 ‘\n’

我们在写作文的时候，写到了一行的结尾，就得另起一行并到开头继续写。

其中，这个另起一行的动作就是"换行"
回到开头的动作就是"回车"

• "回车"这个动作对应的c语言的转义字符是 ‘\r’
• "换行"这个动作对应的c语言的转义字符是 ‘\n’

但是，\n其实包含了回车和换行两个动作。
我们的键盘上面的回车键也是同时包含回车和换行两个动作。

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二、初步认识缓冲区

1. 认识第一个函数：sleep

sleep(1);

sleep函数的功能是让计算机等待指定秒数（单位：秒）后再继续启动。
知道sleep的功能即可。

还有一个睡眠函数：usleep，它们的功能相同，只不过这个函数的单位是微秒。

1秒 = 1000毫秒
1毫秒= 1000微秒

2.观察缓冲区出现的现象

来看第一段代码出现的现象：

  2 #include "process.h"3 4 int main()5 {6     printf("Hello Linux\n");7     sleep(2);8 9     return 0;10 }        

现象：

第二段代码：

  2 #include "process.h"3 4 int main()5 {6     printf("Hello Linux");7     sleep(2);                                                                                                                        8 9     return 0;10 }

现象：

通过这两段代码以及出现的现象可知：

• 1.第一段代码是直接弹出 “Hello Linux” 字段后两秒，再弹出指令行。
• 2.第二段代码是两秒过后，再打印"Hello Linux"，并且指令行是紧随其后的。

问：第一个现象是先执行printf函数还是先执行sleep函数？

实际上，c语言是从上往下扫描代码的，所以一定是先执行printf函数。那么，在sleep两秒期间，printf函数去哪了呢？

一定是被保存起来了。

这个保存的东西，就叫做缓冲区

在c语言有一块内存叫做缓冲区。

缓冲区是由c语言维护的一块内存空间。

到这里就可以解答第一个现象了，首先执行printf函数，输出Hello Linux，先保存到缓冲区中，2秒后再输出到显示器文件中，由于没有换行，后面则紧跟着指令条。

为什么第二个现象是马上就输出Hello Linux，再睡眠两秒呢？

这是因为'\n'这个换行符，具有刷新缓冲区的功能。

也就是把缓冲区里面的东西给刷掉，让它走它该走的地方，别停留在缓冲区里面了。

至此我们可以解释第二个现象了：Hello Linux字符串其实是先保存到缓冲区中的，然而

遇到'\n'这个换行符刷新后，将该字符串输出到了显示器文件中，再执行2秒休眠，这

才是我们看到的东西。

3. 认识第二个函数：fflush

在c程序中会默认打开三个流：标准输入流，标准输出流，标准错误流。
这里只考虑标准输出流，该流的默认数据是stdout，也就是显示器文件。

fflush函数的功能是：将缓冲区的内容写入到标准输出流。
通俗一点就是将缓冲区的内容打印到屏幕上。

有了这个函数，接下来我们就可以实现进度条小程序了。

三、开始输出进度条

了解倒计时

要实现进度条，首先要知道它每一步要输出什么。
首先讲一讲倒计时，我们见过的倒计时是这样的：

这里有一个需要注意的地方：

• 每一个数字都会覆盖上一个数字

就用到开头讲到的'\r'回车符，每次输出数字后，将光标回到当前行开头，再输出，就能将上一个数字覆盖。

具体代码如下：

  2 #include "process.h"3 4 int main()5 {6     int cnt = 9;7     while(cnt)8     {9        printf("%d\r",cnt--);10        fflush(stdout);                                                                                                               11        sleep(1);12     }13     return 0;14 }
~

效果如下：

准备工作

知道倒计时怎么走后，我们的进度条的过程是类似的：

输出的过程如上，只是每一次都把数据+1，并输出在当前行，达到一个慢慢增加的效果。（这里为了演示过程，实际上每次输出数据都是输出在同一行）

• 准备一个buf数组，数组大小为102
• • 将数组的所有元素初始化成'\0'，这样每次输入都会遇到'\0'而终止
• 可以给一个小圆圈光标，const char* lable = "|/-\\"，意思是：每增加%1，光标就会变化。(这里有两个"\"是为了将转义字符’‘变成一个单纯的’')
• 效果如下：
  
• 当我们输出进度条时（这个进度条的身体由你来决定），我们应该提前保留100个位置给进度条进行输出。也就是：%s–>%-100s
• 同理，如开头看到的效果展示，为了输出%（百分号），我们需要两个百分号来输出一个单纯的百分号。

到此，贴出代码，就可以实现进度条啦！

process.h文件

  1                                                                                          2 #include <stdio.h>                                                   3 #include <unistd.h>                                                  4 #include <string.h>                                                                  5                                                                                                                                      6 void process();   

process.c文件

  1  #include"process.h"                                                                                                                 2 #define SIZE 1023 #define BODY '='4 #define HEAD '>'5                 6 char bar[SIZE]; 7 const char* lable = "|\\-/";8                             9 void process()              10 {             11     int cnt = 0;12     memset(bar,'\0',sizeof(bar));13     char c = HEAD;               14     while(cnt<100)               15     {             16         int len = strlen(lable);17         bar[cnt++] = BODY;      18         if(cnt < 100)           19              bar[cnt] = c;20         printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",bar,cnt,lable[cnt%len]);21         fflush(stdout);                                       22         usleep(100000);                                       23                        24     }                  25     printf("\n");26 }    

main.c文件

  1 2 #include "process.h"3 4 int main()5 {6     process();                                                                                                                       7     return 0;8 }

一个进度条就新鲜出炉啦！

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总结

今天的文章讲了如何在Linux上实现一个进度条小程序，做这个进度条小程序的核心是理解’\r’和’\n’两个转义字符，以及缓冲区的概念，理解之后，实现起来就不难啦。