[Linux]制作进度条小程序

C语言中的\n和\r字符

C语言中字符分为两种:

• 可显字符
• 控制字符

其中可显字符就是字符a这类的字符，控制字符就是\n这种控制字符。

对于我们制作进度条，我们只需要关注两个控制字符:

• \r – 进行回车操作
• \n – 进行换行加回车操作

说明: \n本身是换行字符，但是C语言本身将其解析成了换行加回车。

为了更好地体会字符\r和\n的作用，我们需要做一些测试,为了方便进行编译，创建makefile文件，文件内容如下:

mytest:test.cgcc -o mytest test.c
.PHONY:clean
clean:rm -f mytest

首先执行如下代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{printf("hello world");sleep(3);fflush(stdout);return 0;
}

说明:

• fflush(stdout)是将标准输出缓冲区刷新，便于观察现象。
• sleep为Linux系统的休眠函数。

执行结果如下:

在打印完hello world后,程序休眠，"光标"在同一行的下一个位置

休眠结束后，将会接着从光标位置开始打印，因此打印的[qxm@aliyun-centos review]$命令行提示符，紧跟在hello world其后。

再执行如下代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{printf("hello world\n"); sleep(3);return 0;
}

执行结果如下:

由于\n被C语言解析成换行加回车，在打印完hello world后程序休眠，"光标"会到下一行的开始的位置。

休眠结束后，将会接着从光标位置开始打印，因此[qxm@aliyun-centos review]$命令行提示符是在下一行的行首打印。

最后执行如下代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{printf("hello world\n"); sleep(3);return 0;
}

说明:

• fflush(stdout)是将标准输出缓冲区刷新，便于观察现象。
• sleep为Linux系统的休眠函数。

执行结果如下:

由于\r为回车，在打印完hello world后程序休眠，"光标"会回到行首。

休眠结束后，将会接着从光标位置开始打印，因此[qxm@aliyun-centos review]$命令行提示符将原有的hello world覆盖了。

缓冲区的刷新策略

Linux系统下，C语言会将要打印的字符先存放在缓冲区中，只有将缓冲区内的字符刷新到屏幕上，才能在屏幕上看到，缓冲区刷新的情况如下:

• 遇到\n会将\n前的所有字符刷新到屏幕上。
• 程序结束时自动刷新缓冲区。

对于缓冲区测试，我们执行如下代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{printf("hello world\r");sleep(3);return 0;
}

执行结果如下:

因为缓冲区没有刷新，因此程序休眠时，没有任何打印。

程序执行结束后，缓冲区被自动刷新,hello world被打印出来，但是由于\r回车将"光标"退回到行首，因此命令提示符的打印将前面的打印覆盖了。

再执行如下代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{printf("hello world\n");sleep(3);return 0;
}

执行结果如下:

由于遇到了\n缓冲区内的数据在休眠前刷新了。

程序休眠结束后，命令行提示符从光标所在位置开始打印。

进行进度条代码编写

创建以下文件构成代码结构:

• myproc.h – 保存进度条代码的声明
• myproc.c – 保存进度条代码的实现
• main.c – 调用进度条代码

myproc.h文件中的核心结构如下:

#pragma once 
#include <stdio.h>
extern void process();

myproc.c文件中的核心结构如下:

#include "myproc.h"
void process()
{//...
}

main.c文件中的核心结构如下:

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

同时创建makefile文件，makefile文件内部写入如下内容:

myproc:myproc.c main.cgcc -o myproc myproc.c main.c
.PHONY:clean
clean:rm -f myproc

建立好代码结构后，编写如下代码充当图形化进度条:

#include "myproc.h"
#include <string.h>
#include <unistd.h>#define STYLE '='
#define ARROW '>'
#define SIZE 101void process()
{char buf[SIZE];memset(buf, 0 , SIZE);int i = 0;while(i <= 100){printf("[%-100s]\r", buf);fflush(stdout);buf[i++] = STYLE;if(i != 100 )buf[i] = ARROW;usleep(100000);}printf("\n");
}

首先创建一个字符串用于保存要打印的图形化进度条buf,对其进行初始化，然后在打印时进行左对齐打印buf并且按100个字符长度打印，

每次打印完回车覆盖上一次从打印，并且刷新缓冲区使得打印显示到屏幕上，使用休眠函数来充当进度的加载。

打印的效果如下:

除了图形化进度条还要设置数字化进度显示,因此需要对打印进行修改，如下:

printf("[%-100s][%d%%]\r", buf, i);

增加打印进度百分比作为数据化进度显示，%%将会转义成一个%打印在屏幕上。

打印的效果如下:

最后增添一个旋转光标表示进度条正在不断执行,因此需要对打印再进行修改，得到最终的代码如下:

#include "myproc.h"
#include <string.h>
#include <unistd.h>#define STYLE '='
#define ARROW '>'
#define SIZE 101void process()
{const char* cursor = "|/-\\";char buf[SIZE];memset(buf, 0 , SIZE);int i = 0;while(i <= 100){printf("[%-100s][%d%%][%c]\r", buf, i, cursor[i%4]);fflush(stdout);buf[i++] = STYLE;if(i != 100 )buf[i] = ARROW;usleep(100000);}printf("\n");
}

添加了cursor字符串保存旋转光标的样式，其中\\会转义成一个\，因为旋转光标中是将4个字符循环打印因此将样式字符串模4输出。

最终进度条的演示结果如下: