【Linux从入门到精通】C语言模拟实现进度条小程序

野性酷女 2024-04-22 22:16 49阅读 0赞

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> 在Linux下，我们安装软件时会经常看到进度条，来告知我们安装的进度。我们不妨自己模拟实现一个进度条，看看其中的细节。模拟实现进度条并不困难，但其中的细节我们又不可忽视。**本篇文章会对模拟实现进度条进行详解**。

> **文章目录**
> 
> 一、进度条整体模板
> 
> 二、输出缓冲区详解
> 
> 三、模拟实现进度条思路及代码详解
> 
> 3、1 回车和换行区别
> 
> 3、2 模拟实现进度条思路详解
> 
> 3、2、1 初阶进度条
> 
> 3、2、2 进阶进度条
> 
> --------------------
> 
> **?♂️ 作者：@Ggggggtm ?♂️**
> 
> **? 专栏：Linux从入门到精通 、高频面试问题?**
> 
> **? 标题：模拟实现进度条小程序 ?**
> 
>  **❣️ 寄语：与其忙着诉苦，不如低头赶路，奋路前行，终将遇到一番好风景 ❣️**
> 
> ![b1b90d9af1254918b3628fc921dfbd19.png][]

## 一、进度条整体模板 ##

> 谈到进度条，我们首先想到的是一个**动态表示进度的显示程序**。 首先，我们先来看一下进度条整体的模板，也就是我们所要模拟实现的进度条。如下：
> 
> **模板1：**
> 
> ![b6e6f685292244bb94902a1d8da44e83.gif][]
> 
> **模板2：**
> 
> **![1ff9f613a84a4abd94def605ba3159b2.gif][]**

> 我们看到，上述有两个模板，两个模板大同小异，只是输出格式不同而已。我们似乎已经有了一个大概的整体思路。无非就是格式打印输出嘛。真的是这样吗？确实是这样。但并不只是单纯的输入和输入。其中还**涉及到了缓冲区和回车、换行的概念和细节**。我们接着往下看。

## 二、输出缓冲区详解 ##

> 我们平常使用的printf函数，是输出到屏幕。但是是直接输出到屏幕的吗？我们看下面的例子：
> 
>     #include<stdio.h>      
>         
>     int main()    
>     {    
>       int i=0;    
>       for(i=5;i>=0;i--)                                                                                                                                          
>       {    
>         printf("%d",i);      
>         sleep(1);  //睡眠1秒
>       }    
>       return 0;    
>     }
> 
> 我们看上述代码，输出结果是什么呢？我们第一反应是每间隔一秒依次输出5、4、3、2、1、0。我们直接看结果：
> 
> ![619f7876b5d4464d8cd475d2c9e39dbf.gif][]
> 
> 我们看到并非每间隔一秒依次输出5、4、3、2、1、0。而是过了6秒后直接输出了5、4、3、2、1、0。这是为什么呢？从这例子，我们间接了解到输出并非直接输出到屏幕上。那中间还有什么呢？其实，我们输出是先**输出到了缓冲区**。缓冲区又分为**输入缓冲区**和**输出缓冲区**。这里明显的是先输出到了输出缓冲区。![9f4085e448f44437b320edd4887764e8.png][]
> 
> 我们再看一个例子：
> 
>     #include<stdio.h>      
>         
>     int main()    
>     {    
>       int i=0;    
>       for(i=5;i>=0;i--)                                                                                                                                          
>       {    
>         printf("%d\n",i);       
>         sleep(1);  //睡眠1秒
>       }    
>       return 0;    
>     }
> 
> 上面的代码相对于第一个例子，我们多了一个换行。我们再看一下输出结果：
> 
> ![c3844a24dbd14a00a11287df31e2384c.gif][]
> 
> 我们看到是每间隔一秒依次输出5、4、3、2、1、0。这又是为什么呢？这就关系到了把输出缓冲区的内容刷新到屏幕上的规则：
> 
> 1.  程序正常结束，作为main函数return操作的一部分，缓冲区被刷新。
> 2.  当缓冲区的内容满了的时候，缓冲区会自动刷新到屏幕上。
> 3.  可以使用操作符endl、fflush和 ends 来显示的刷新缓冲区。这三个都是IO库中的操作符，endl能完成换行和刷新缓冲区的工作。flush只完成刷新缓冲区的工作。而ends会向缓冲区插入一个空字符，然后刷新缓冲区。

> 了解到了输出缓冲区的刷新规则后，我们对上面的两个例子的输出结果就很容易理解了。当然，我们讲解了这么多输出缓冲区是为什呢？我们先回到模拟实现进度条，我们打印的进度条，是**在一行上打印出**的，**并没有换行**。这里就**引出了两个问题**：**怎么做到不换行还能不断动态更新打印数据呢**？**怎么及时打印出缓冲区的数据呢**？我们接着往下看。

## 三、模拟实现进度条思路及代码详解 ##

### 3、1 回车和换行区别 ###

> 我们上面的问题是：**怎么做到不换行还能不断动态更新打印数据呢**？首先**换行（ \\ n ）**是不可以的。这里我们就可以用**回车（ \\ r ）**。**啊？？？换行和回车不一样吗**？答案是**不一样的**。
> 
> **回车 \\r 本义是光标重新回到本行开头**，r的英文return，控制字符可以写成CR，即Carriage Return。
> 
> **换行 \\n 本义是光标往下一行**（不一定到下一行行首，还有可能是接上一行 行末另起一行。），n的英文newline，控制字符可以写成LF，即Line Feed。
> 
> 但是回车并不能刷新缓冲区。所以我们还要用到fflush（stdout）来刷新缓冲区到屏幕上。我们可结合下面例子一起理解一下：
> 
>     #include<stdio.h>    
>     #include<unistd.h>    
>         
>     int main()    
>     {    
>       int i=0;    
>       for(i=5;i>=0;i--)    
>       {    
>         printf("%d\r",i);                                                                                                                                        
>         fflush(stdout);    
>         sleep(1);    
>       }    
>       return 0;    
>     }
> 
> 通过不断的在同一行输出，我们可以得到一个类似倒计时的小程序，具体输出结果如下：
> 
> ![525b4fffcfc9434aaeff7108baf4855c.gif][]
> 
> 通过上面的例子，我们可以很好的理解回车和换行的区别。同时又解决了上述的两个问题。

### 3、2 模拟实现进度条思路详解 ###

#### 3、2、1 初阶进度条 ####

> 首先，我们想到的是进度条完成是达到百分之百。那我们**可以定义一个长度为105字符数组**，这里**多5个位置，是为了防止越界造成不必要的麻烦**（**注意，打印字符串时遇到‘\\0’停止**）。我们可通过**100次循环，不断改变字符数组内容**，再同过**回车（\\r）和格式化输出**，我们就可以得到一个初步形式的进度条。我们结合代码一起理解：
> 
>     #include<stdio.h>    
>     #include<unistd.h>    
>     #include<string.h>    
>         
>     #define MAX 105    
>         
>     int main()    
>     {    
>       int i=0;    
>       char bar[MAX];    
>         
>       memset(bar,0,sizeof(bar));   //初始化字符数组为0
>           
>       while(i<=100)    
>       {    
>         printf("[%-100s][%3d%%] \r",bar,i,);     
>         fflush(stdout);    
>         
>         bar[i]='#';    
>         i++;    
>         usleep(50000);    
>       }    
>         
>       printf("\n");    
>       return 0;     
>     }
> 
> 上面我们可以看到有usleep函数。sleep函数睡眠时间是以秒为级别的。usleep是以微妙级别的。usleep（50000）也就是睡眠0.05秒。循环100次一共是睡眠5秒，也就是我们5秒多一点可以完成打印整个进度条。我们看输出结果：
> 
> ![3c407a72ddf446edaecc68b1ffef0e93.gif][]

#### 3、2、2 进阶进度条 ####

> 我们为了表示进度条在运行，我们可在最后加上一个旋转的字符表示正在运行。怎么加一个旋转的字符呢？我们可创建一个字符数组，存储旋转字符的不同状态。进而通过循环来控制字符旋转。我们可看如下代码：
> 
>     #include<stdio.h>    
>     #include<unistd.h>    
>     #include<string.h>    
>         
>     #define MAX 100    
>         
>     int main()    
>     {    
>       int i=0;    
>       char bar[MAX+5];    
>         
>       memset(bar,0,sizeof(bar));    
>         
>       const char* arr="|\\-/";    //旋转字符数组
>       while(i<=100)    
>       {    
>         
>         printf("[%-100s][%3d%%] %c\r",bar,i,arr[i%4]);                                                                                                           
>         fflush(stdout);                                                                                                                     
>                                                                                                                                             
>         bar[i]='#';
>     
>         //bar[i] = '-';
>         //bar[i+1] = '>';     //另一种格式                                                                                       
>         i++;                                                                                                                                
>         usleep(50000);                                                                                                                      
>       }                                                                                                                                     
>                                                                                                                                             
>       printf("\n");                                                                                                                         
>       return 0;                                                                                                                             
>     }
> 
> 我们直接看输出结果：
> 
> ![d2f1680b1f2c4630a90afe6a1c1462b7.gif][]
> 
> 最后会有一个动态表示的字符。这样看起来就会比较完整。当然，输出的格式我们可以自己选择。输出的颜色也可通过查询添加到自己的输入格式当中。

> 以上就是整个用C语言实现的进度条。其中有很多细节还是比较重要的，需要我们重点掌握。希望本篇文章会对你有所帮助，感谢观看ovo~

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