一、预备知识
1.1回车换行
我们一般意义上的回车换行是两个概念,一般我们在C语言上的\n的作用是回车+换行,他把两个操作都做了,但是\转义字符也有别的的作用,我们一般回车是回车,换行是换行,两个是不同的概念。回车是指讲光标移动到当前行的最左侧开始位置,换行指的是光标水平方向保持不变,向下平移一行,C语言中有一个\r就是实现回车功能。
我们平时用的键盘上面有一个Enter
的按键,这个按键就是实现了我们的回车+换行的作用。
1.2缓冲区
我们先来看一段代码:
#include "processBar.h" #include <unistd.h> int main() { printf("hello world\n"); sleep(2); return 0; }
这个程序是输出一个hello world
然后再让程序休眠2秒,这里的sleep
函数是系统函数功能是让程序休眠指定时间,我们可以通过man 3 sleep
手册来查看sleep
函数的使用方法。
我们来运行这个代码来看看效果:
这里可以看到的现象是,程序先完成了打印hello world
再休眠两秒钟。
我们再来改改代码:
#include "processBar.h" #include <unistd.h> int main() { printf("hello world"); sleep(2); return 0; }
这次我们把\n
去掉,此时程序会是怎么样的呢,先打印还是先休眠,我们一起来验证一下:
可以看到我们把\n去掉之后程序是先休眠了两秒,接着再在显示器上打印出hello world,这次没有换行符,所以bash命令行就会紧接在hello world的后面。
那么事实真的是这样的嘛?
我们可以来想一想,一个C语言程序是严格按照代码顺序从上往下依次执行的,不管怎样都是这样,肯定是先执行打印printf在进行sleep休眠2秒,但是此时又有一个疑问了,为什么我们printf的内容没有显示出来呢?在我sleep期间hello world在哪里?
一定被保存起来了,那么要保存就一定需要内存空间,这里其实就是保存在来我们的缓冲区里面,这里的缓冲区是由C语言维护的一段内存
所以当程序执行结束的时候才会将缓冲区中的内容刷新出来。
那我们要强制刷新呢?
这里我们就要知道一个C语言程序运行会默认帮我们打开这三个流:
stdin - - - -标准输入流(键盘)
stdout - - - - 标准输出流(显示器)
stderr - - - -标准错误流(显示器)
在我们平时使用文件操作的时候打开一个文件也是用的FILE *
类型来打开文件。
那么我们要强制刷新就要用到这个函数fflush
这里刚好就是接收FILE*
类型。
具体操作:
#include "processBar.h" #include <unistd.h> int main() { printf("hello world"); fflush(stdout); sleep(2); return 0; }
我们其实打印出的数据是往stdout
中打印的,所以我们在printf
后面紧接着一个fflush
来强制刷新。
我们来运行看看现象:
可以看到这次我们是先显示出了hello warld
再休眠两秒,bash
的命令行才刷新出来。
总结:
\n
可以刷新缓冲区fflush
可以强制刷新缓冲区- 程序结束可以刷新缓冲区
二、倒计时
有了上面的基础我们可以简单的来实现一个倒计时:
#include "processBar.h" #include <unistd.h> int main() { int cnt=10;//定义倒计时时间 while(cnt>=0) { printf("%-2d\r",cnt);//%-2d 表示以两个字符位输出并以左对齐方式输出 `\r`表示只回车不换行 fflush(stdout);//强制刷新缓冲区 cnt--; sleep(1);//程序休眠1s } printf("\n"); return 0; }
我们再来看看效果:
在这段代码中,%-2d\r的作用是实现倒计时效果。%-2d表示以两个字符位输出并以左对齐方式输出,%d是输出整数的占位符。\r表示回车到行首,即光标移到行首,而不换行。
因此,每次循环时,数字会被输出并覆盖上一次输出的数字,从而实现倒计时的效果。由于使用了\r回车到行首,所以数字输出在同一行上,不会换行。
另外,fflush(stdout)强制刷新缓冲区是为了确保每次输出都能够立即显示在屏幕上,而不是留在缓冲区中等待下一次输出。sleep(1)函数是让程序休眠1秒钟,以便实现倒计时效果。
三、进度条
设计思路:
1.确定进度条的显示方式,例如使用字符 ‘#’ 表示进度条的进度。
2.确定进度条的长度,例如设定进度条长度为100个字符。
3.计算进度条的进度,例如已完成任务的百分比为 50%,则进度条应该显示50个 ‘#’ 字符。
4.每次更新进度条时,先将光标移动到行首,然后输出当前进度条的状态,再将光标移回到行首,以便下一次更新。
5.可以使用定时器或者其他方式控制进度条的更新速度,例如每隔1秒更新一次进度条。
3.1普通版本源代码
processBar.h
#pragma once #include<stdio.h> #define NUM 102 // 进度条长度 #define TOP 100 // 进度条最大值 #define BODY '=' // 进度条已完成部分的字符 #define RIGHT '>' // 进度条右边界的字符 // 进度条函数的声明 extern void processbar(int speed);
processBar.c
#include "processBar.h" #include <string.h> #include <unistd.h> // 进度条的四种状态,即 |、/、-、\ const char *lable="|/-\\"; void processbar(int speed) { char bar[NUM]; // 存储进度条的字符数组 memset(bar,'\0',sizeof(bar)); // 初始化进度条数组 int len = strlen(lable); // 计算进度条状态的长度 int cnt = 0; // 进度条的当前值 while(cnt <= TOP) // 当进度条的当前值小于等于最大值时,继续循环 { printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",bar,cnt,lable[cnt%len]); // 输出进度条信息 fflush(stdout); // 刷新缓冲区,使得程序能够立即输出 bar[cnt++]= BODY; // 将 BODY 字符加入到进度条数组中,并将当前值加1 if(cnt<100) bar[cnt] = RIGHT; // 当进度条未达到100%时,在进度条的末尾加上 RIGHT 字符,防止有边界越界 usleep(speed); // 程序休眠一段时间,以控制进度条的更新速度 } printf("\n"); // 输出提示信息,任务已完成 }
main.c
#include "processBar.h" #include <unistd.h> int main() { processbar(100000); return 0; }
代码效果:
3.2高级版本源代码
在现实中进度条是表示我们下载某些文件的进度,所以进度不是由我们自己来决定的需要,所以我们需要写一个进度条接口来接收当前下载的百分比,进而通过调用函数来打印出当前的进度。
plus版本:
processBar.h
#pragma once #include<stdio.h> #define NUM 102 // 进度条长度 #define TOP 100 // 进度条最大值 #define BODY '=' // 进度条已完成部分的字符 #define RIGHT '>' // 进度条右边界的字符 extern void processbar(int rate);
processBar.c
#include "processBar.h" #include <string.h> #include <unistd.h> // 进度条的四种状态,即 |、/、-、\ const char *lable="|/-\\"; // 存储进度条的字符数组,初始化为0 char bar[NUM]={0}; void processbar(int rate) { if(rate < 0 || rate > 100) return; // 判断进度条的值是否在合法范围内 int len = strlen(lable); // 计算进度条状态的长度 printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",bar,rate,lable[rate%len]); // 输出进度条信息 fflush(stdout); // 刷新缓冲区,使得程序能够立即输出 bar[rate++]= BODY; // 将 BODY 字符加入到进度条数组中,并将当前值加1 if(rate<100) bar[rate] = RIGHT; // 当进度条未达到100%时,在进度条的末尾加上 RIGHT 字符,防止有边界越界添加 }
main.c
#include "processBar.h" #include <unistd.h> int main() { int total = 1000;//要下载的总进度 int curr = 0;//初始进度 while(curr <= total) { processbar(curr*100/total); curr+=10;//每次下载10 usleep(50000);//模拟下载花费的时间 } printf("\n"); return 0; }
plusplus版本:
processBar.h
#pragma once #include<stdio.h> #define NUM 102 // 进度条长度 #define TOP 100 // 进度条最大值 #define BODY '=' // 进度条已完成部分的字符 #define RIGHT '>' // 进度条右边界的字符 // 进度条函数的声明 extern void processbar(int rate); extern void initbar();
processBar.c
#include "processBar.h" #include <string.h> #include <unistd.h> // 定义了一些控制台输出颜色的宏 #define NONE "\033[m" #define RED "\033[0;32;31M" #define GREEN "\033[0;32;32m" #define LIGHT_BLUE "\033[1;34m" #define LIGHT_PURPLE "\033[1;35m" // 进度条的四种状态,即 |、/、-、\ const char *lable="|/-\\"; // 存储进度条的字符数组,初始化为0 char bar[NUM]={0}; // 进度条函数的具体实现部分,实现了进度条的显示、刷新、更新等功能 void processbar(int rate) { if(rate < 0 || rate > 100) return; // 判断进度条的值是否在合法范围内 if(rate==0) initbar(); // 如果进度条为0,则初始化进度条数组 int len = strlen(lable); // 计算进度条状态的长度 printf("["LIGHT_BLUE"%-100s"NONE"]""[%d%%][%c]\r",bar,rate,lable[rate%len]); // 输出进度条信息,带有颜色 fflush(stdout); // 刷新缓冲区,使得程序能够立即输出 bar[rate++]= BODY; // 将 BODY 字符加入到进度条数组中,并将当前值加1 if(rate<100) bar[rate] = RIGHT; // 当进度条未达到100%时,在进度条的末尾加上 RIGHT 字符,以便显示进度条的右边界 } // 初始化进度条数组 void initbar() { memset(bar, '\0', sizeof(bar)); }
main.c
#include "processBar.h" #include <unistd.h> // 定义了一个函数指针类型 callback_t typedef void (*callback_t)(int); // 模拟一种安装或者下载的任务 void downLoad(callback_t cb) { int total = 1000; // 总大小为1000MB int curr = 0; // 当前下载大小为0MB while(curr <= total) { usleep(50000); // 模拟下载花费的时间 int rate = curr*100/total; // 计算当前下载进度 cb(rate); // 通过回调函数展示进度 curr += 10; // 循环下载了一部分 } printf("\n"); // 输出提示信息,任务已完成 } int main() { printf("donwnload 1: \n"); downLoad(processbar); // 下载任务1,回调函数为 processbar printf("donwnload 2: \n"); downLoad(processbar); // 下载任务2,回调函数为 processbar printf("donwnload 3: \n"); downLoad(processbar); // 下载任务3,回调函数为 processbar printf("donwnload 4: \n"); downLoad(processbar); // 下载任务4,回调函数为 processbar return 0; }
上面的代码实现了一个简单的下载任务,并通过回调函数 processbar 实现了下载进度的显示。代码主要分为以下几个部分:
1.头文件部分,包含了 stdio.h 头文件和 processBar.h 头文件,以及一些宏定义。
2.进度条函数的声明部分,声明了进度条函数 processbar 和初始化进度条数组的函数 initbar。
3.进度条函数的具体实现部分,实现了进度条的显示、刷新、更新等功能。这部分代码和之前相同。
4.初始化进度条数组的函数 initbar 的具体实现部分。这个函数只是简单地将进度条数组清零。
5.主函数部分,模拟了四个下载任务,并通过回调函数 processbar 展示下载进度。具体来说,这部分代码主要做了以下几件事情:
调用 downLoad 函数模拟四个下载任务,并将回调函数设置为 processbar。
在每个下载任务开始时输出提示信息。
在每个下载任务结束时输出提示信息。
代码运行效果: