【Linux】倒计时和进度条完成

目录

• 前言
• 一、知识铺垫
• • 1. 回车换行
  • 2. 缓冲区
• 二、倒计时小程序
• 三、进度条小程序
• • 1. 进度条理论代码
  • 2. 进度条实战版本

前言

【Linux】自动化构建–make/Makefile详情请点击，今天继续介绍【Linux】倒计时小程序和进度条程序

一、知识铺垫

1. 回车换行

回车代表的意思是让光标回到当前行的起始位置，换行是换到下一行的意思

• 我们使用"\r"表示回车，"\n"表示换行

2. 缓冲区

1. 我们在test.c中写入下面代码，sleep（2）：休眠2秒，sleep头文件是#include< unistd.h >
   
2. 使用gcc编译链接再运行，发现开始的时候没有显示"hello world"，等待2s后再显示屏上打印"hello world"，按照我们正常C语言逻辑我们可以知道，程序是从上到下一条条执行的，按照正常逻辑应该先执行"hello world"，在sleep 2s，然后程序结束，为什么会是我们看到的那样呢？
3. 程序后面能打印出"hello world"说明字符串并没有丢失，而是先被保存起来了，这个保存的位置叫做缓冲区，当程序遇到"\n"或者程序结束时会将缓冲区的内容在显示屏显示出来，由于printf函数后面没有"\n"，所以该语句暂时保存在缓冲区，sleep 2s后程序结束输出到显示屏上
4. 当在"hello world"语句后面加入"\n"后，先在显示屏输出"hello world"，再sleep 2s，程序结束
   
5. 如果在不加"\n"的情况下，如何让程序立刻输出"hello world"，再sleep 2s，程序结束？

• 可以使用fflush函数强制刷新缓冲区内容，fflush需要传对应的流，流分为：标准输入流（stdin）、标准输出流（stdout）、标准错误流
• “hello world"是要输出到显示屏上，因此传入标准输出流，使用fflush后先输出"hello world”，再sleep 2s后程序结束，且没有换行
  
  

二、倒计时小程序

1. 我们默认生成10s倒计时
2. 使用while循环来打印的倒计时数字并设置sleep，这样才能看到倒计时效果，注意这里需要使用fflush函数强制刷新缓冲区内容到显示屏上
3. 数字是以字符显示到显示屏上的，数字10在显示屏打印出来时是字符1和字符0打印到显示屏上，当倒计时数字是9时，是一个字符，那么0那个字符并不会被覆盖，因此我们要使用%-2d让数字打印占两个字符，且左对齐打印
4. 最后倒计时完毕后加入换行符，防止倒计时的0被命令行覆盖

#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){int cnt = 10;while(cnt >= 0){printf("%-2d\r", cnt);fflush(stdout);sleep(1);cnt--;}printf("\n");return 0;}

三、进度条小程序

进度条样例

1. 进度条理论代码

1. 我们创建processBar.c文件编写进度条代码的实现，main.c文件编写进度条函数和基本的框架，processBar.h声明进度条函数。同时使用make/makefile自动化构建
2. processBar.h中，为了防止头文件被重复包含，使用#pragma once，同时声明进度条函数void Process()
3. 包含头文件#include<string.h>和#include<unistd.h>，在初始化processbuff时使用memset需要string头文件，使用usleep时需要unistd头文件

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

4. processBar.c中，包含#include<processBar.h>，宏定义数组大小和加载符号
5. 根据上面进度条实例，我们需要打印processbuff、进度百分比和加载符，同时要使用fflush函数强制缓冲区刷新，实时将进度更新到显示屏上，再useep（50000）
6. 最后进度条更新到100%后换行，防止命令行覆盖进度条

#include"processBar.h"
#define SIZE 101
#define STYLE '='
void Process()
{
const char* label = "|/-\\";
int len = strlen(label);
char processbuff[101];
memset(processbuff, '\0', SIZE);
int cnt = 0;
while(cnt <= 100)
{
printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", processbuff, cnt, label[cnt%len]);
fflush(stdout);
processbuff[cnt++] = STYLE;
usleep(50000);
}
printf("\n");
}

7. main.c中，也需要包含#include<processBar.h>，直接调用Process函数

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

2. 进度条实战版本

生活中，进度条往往运用在软件下载过程中，由于网速和软件包大小不同软件下载时间也是不同的，进度条速度也在实时变化

1. processBar.h中，为了防止头文件被重复包含，使用#pragma once，同时声明进度条函数void FlashProcess(double total,double cur)
2. 包含头文件#include<string.h>和#include<unistd.h>，在初始化processbuff时使用memset需要string头文件，使用usleep时需要unistd头文件，使用#include<time.h>和#include<stdlib.h>生成随机数来模拟下载网速波动

#pragma once
#include <stdio.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>  void FlashProcess(double total,double cur); // 更新进度，按照实时下载进度更新进度条

3. processBar.c中，包含#include<processBar.h>，宏定义数组大小和加载符号
4. 对于进度条进度‘=’的更新问题，由于等号不可能出现0.13等小数个等号，所以取整
5. 对于进度条的旋转光标的实现，在正常下如果下载较慢（进度条不更新，rate也没有更新），怎么判断是否还在下载，还是说只是下载较慢，暂时没有更新。通过旋转光标是否转动来判断，所以旋转光标的转换不能和total和cur挂钩，而是和调用FlashProcess函数的次数来更新，只要还在调用该函数说明还在下载中
6. 再将进度条实时刷新到显示屏上，而不是等函数调用完成之后自动刷新到显示屏上，所以使用fflush(stdout);
7. 当进度条到达100%之后，还需要换行，避免命令行覆盖进度条

1 #include"processBar.h"
2
3
4 #define SIZE 101
5 #define STYLE '='
8 void FlashProcess(double total,double cur)
9 {
10     if(cur > total)
11         cur = total;
12     double rate = cur / total * 100; //转化为0.1->10%这样的形式
13     int cnt = (int) rate;// 10.4->10
14     char processbuff[SIZE];
15     memset(processbuff, '\0', SIZE);
16     int i = 0;
17     for(; i < cnt; i++)
18     {
19         processbuff[i] = STYLE;
20     }
21     static const char* label = "|/-\\";
22     static int index = 0;
23     printf("[%-100s][%.lf%%][%c]\r",processbuff, rate, label[index++]);
24     index %= strlen(label);
25     fflush(stdout);
26     if(cur >= total)
27         printf("\n");
28 }

8. main.c中，也需要包含#include<processBar.h>，需要一个下载函数，当cur > total时，将cur = total，再刷新到显示屏上跳出循环
9. 模拟实现网速波动使用函数SpeedFloat，限制网速波动范围

1 #include"processBar.h"
5 double SpeedFloat(double start, double range)
6 {
7     int int_range = (int)range;
8     return start + rand() % int_range + (range - int_range);
9
10 }
11 void Download(double total)
12 {
13     srand(time(NULL));
14     double cur = 0.0;
15     while(1)
16     {
17         if(cur > total)
18         {
19             cur = total;
20             FlashProcess(total, cur);
21             break;
22         }
23         FlashProcess(total, cur); // 更新进度，按照实时下载进度更新进度条
25         cur += SpeedFloat(speed, 20.3);
26         usleep(30000);
27     }
28 }
30 int main()
31 {
32     printf("Download:20.0MB\n");
33     Download(20.0);
34     printf("Download:200.0MB\n");
35     Download(200.0);
36     printf("Download:2000.0MB\n");
37     Download(2000.0);
38     printf("Download:20000.0MB\n");
39     Download(20000.0);
40     return 0;
41 }

10. 我们还可以定义函数指针在调用Download函数的时候直接调用进度条更新函数Download(double total, callback_t cb)

5 //函数指针类型  
6 typedef void (* callback_t)(double, double);
14 //cb：回调函数                 
15 void Download(double total, callback_t cb)
16 {
17     srand(time(NULL));
18     double cur = 0.0;
19     while(1)
20     {
21         if(cur > total)
22         {
23             cur = total;
24             cb(total, cur);
25             break;
26         }
27         cb(total, cur); // 更新进度，按照实时下载进度更新进度条
28        // cur += speed; //模拟下载
29         cur += SpeedFloat(speed, 20.3);
30         usleep(30000);
31     }
32 }
34 int main()
35 {
36     printf("Download:20.0MB\n");
37     Download(20.0, FlashProcess);
38     printf("Download:200.0MB\n");
39     Download(200.0, FlashProcess);
40     printf("Download:2000.0MB\n");
41     Download(2000.0, FlashProcess);
42     printf("Download:20000.0MB\n");
43     Download(20000.0, FlashProcess);
44     return 0;
45 }

运行结果如下：模拟实现了不同网速下的进度条下载过程