【Linux系统】Linux入门系统程序−进度条

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一、铺垫知识

1.回车符 和 换行符的区别

回车符’\r’ 的效果（让光标回到当前行开头） 和 换行符’\n’ 理论上的效果（把光标移动到下一行同一位置）：

但实际上单纯的换行作用意义不大，所以在语言层面上，当你单独使用 ‘\n’ 时，它会同时执行回车 + 换行的效果。结论，在语言层面上，使用 ‘\n’ 或 "\r\n"的效果一模一样。

2.用户缓冲区问题

1. 执行以下代码观察现象：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("hello world");sleep(2);return 0; 
}

现象：大约2s后，“hello world” 才被打印到屏幕上。
为什么会出现这种奇怪的现象，代码不是按顺序执行的吗？不应该是先执行printf函数打印，再执行sleep函数休眠吗？

分析：代码肯定是按顺序执行的，出现这种现象实际与用户缓冲区有关。在打印函数与显示器文件之间有一个缓冲区，叫用户缓冲区，printf函数实际上也并不什么打印函数，更确切的说它应该是一种拷贝函数，它会把字符串内容拷贝到用户缓冲区，而当用户缓冲区刷新的时候，用户缓冲区中的内容才会被拷贝到显示器文件（内容被拷贝到显示器文件，用户就能看到内容被打印到显示器的效果）。

用户缓冲区的刷新策略（一般来说是按照行刷新）：
（1）遇到 ‘\n’，就会把 ‘\n’ 前的所以内容刷新到显示器文件
（2） 程序结束时，会把用户缓冲区的所有内容刷新到显示器文件

现象解释：printf函数把 “hello world” 拷贝到用户缓冲区中，接着执行sleep函数休眠2s后程序结束，程序结束时用户缓冲区中的所有内容会被刷新到显示器文件。

补充：
sleep函数：让程序休眠指定秒数再向后执行

2. 验证第一种用户缓冲区刷新策略：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("hello world\n"); // 在结尾加上'\n'换行符sleep(2);return 0; 
}

现象：“hello world\n” 瞬间被打印到屏幕上，大约等待2s后程序结束。

结论：字符串结尾加上’\n’之后，字符串内容瞬间就刷新到显示器文件，而不是等待2s程序结束时才刷新，这证明了第一种刷新策略是正确有效的。

3. 实际上除了前面两种用户缓冲区的刷新策略之外，系统还为用户提供了一种强制刷新缓冲区的函数：
   

fflush函数可以强制将用户缓冲区中的内容刷新到显示器文件，
使用方法：fflush（stdout）

C程序在启动的时候，默认打开了3个流：
• stdin - 标准输入流，指键盘文件
• stdout - 标准输出流，指显示器文件
• stderr - 标准错误流

代码验证：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("hello world"); // 字符串结尾没加 '\n'fflush(stdout);sleep(2);return 0; 
}

现象：“hello world\n” 瞬间被打印到屏幕上，大约等待2s后程序结束。

结论：字符串结尾没加’\n’，字符串内容还是能瞬间就刷新到显示器文件，这证明fflush函数可以强制将用户缓冲区中的内容刷新到显示器文件。

二、进度条程序初版（含视频演示效果）

main.c:

#include "progress.h"int main()
{progress();return 0;
}

progress.h:

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>void progress();

progress.c（进度条函数实现）:

#include "progress.h"void progress()
{char bar[101] = {'\0'};const char* cnt = "|/-\\"; // '\\'是一个转义字符，⽤于表示⼀个反斜杠，防止它被解释为⼀个转义序列符int count = 0;while(count<=100){printf("[%-100s][%-3d%%][%c]\r",bar,count,cnt[count%4]);fflush(stdout);usleep(50000);bar[count] = '#';count++;}printf("\n");
}

视频演示进度条程序初版代码运行效果（链接: 进度条初版）

补充：
usleep函数：让程序休眠指定微秒数再向后执行

三、进度条程序(加入使用场景)

main.c（模拟下载软件的使用场景：下载函数）:

#include "progress.h"void download(double total,double speed) // total：软件总大小；speed：下载速度
{double current_total = 0.0;while(current_total<=total){progress(current_total,total);usleep(10000); // 每隔10000微秒进行一次下载current_total += speed; // 每次下载，进度增加一个下载速度}printf("\n");
}int main()
{printf("程序下载中：\n");download(1024.0,2.0);return 0;
}

progress.h:

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>void progress(double,double);

progress.c（进度条函数：进度条不会一次性走完，每次调用进度条函数会打印出当前下载进度）:

#include "progress.h"void progress(double current,double total) 
{double cur_progress = current/total*100; // 计算出当前进度char bar[101] = {'\0'};int bar_count = (int)cur_progress;for(int i = 0;i < bar_count;i++)bar[i] = '#';const char* cnt = "|/-\\";static int count = 0;printf("[%-100s][%.1lf%%][%c]\r",bar,cur_progress,cnt[count%4]);fflush(stdout);count++;
}

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