【Linux从入门到精通】C语言模拟实现进度条小程序-Toy模板网

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【Linux从入门到精通】C语言模拟实现进度条小程序

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 ❣️

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：

模板2：

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：

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。

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：

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：

程序正常结束，作为main函数return操作的一部分，缓冲区被刷新。

当缓冲区的内容满了的时候，缓冲区会自动刷新到屏幕上。

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：

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：

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：

【Linux从入门到精通】C语言模拟实现进度条小程序