【Linux】LInux下第一个程序：进度条

前言：

        在前面的文章中我们学习了LInux的基础指令

      【Linux】初见，基础指令-CSDN博客【Linux】初见，基础指令（续）-CSDN博客

        学习了vim编辑器【Linux】vim编辑器_linux vim insert-CSDN博客

        学习了gcc/g++【Linux】编译器gcc/g++及其库的详细介绍-CSDN博客

        以及make/makefile【Linux】自动化构建-Make/Makefile-CSDN博客

有了以上知识的铺垫，我们终于可以开始在Linux上编写运行我们的代码，于是我们来到了Linux下的第一个程序：进度条

1.回车换行符 

       大多数人可能觉得"回车换行"这一词指的是同一个东西。但其实回车是回车、换行是换行，这两个有本质区别。

        我们日常使用的回车键合成了"回车"和"换行"功能，这就导致了大家觉得这是一个东西。

回车的符号为：\n
回车的功能是将光标重置到最开始位置

换行的符号为：\r 
换行的功能是将光标下移一行

2.缓冲区问题

什么是缓冲区？

        缓冲区是系统预留的内存区域，其作用是暂时存放输入或输出的数据。引入缓冲区主要是为了平衡高速的 CPU 与低速的 I/O 设备之间的速度差异，进而提升系统的整体性能。

刷新缓冲区？

        通常情况下，数据会先被存储在缓冲区中，只有当缓冲区满、遇到特定的控制字符，或者程序运行结束时，才会将数据真正写入目标设备。不过，在某些特定场景下，可能需要手动刷新缓冲区，以确保数据能及时输出。

举例：

//代码1
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{printf("hello\n");                                                                                                                                       sleep(3);    
}//代码2
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{                                                                                                                            printf("hello");sleep(3);    
}

运行代码1：我们可以看到显示屏上马上显示出"hello"，然后停滞3秒结束程序

运行代码2：我们看到是恰恰相反，先停滞3秒后打印出"hello",然后结束程序

这个就是缓冲区的问题："\n"可以马上刷新缓冲区，所以代码1可以马上显示。而没有"\n"，就无法马上刷新缓冲区，当整个程序结束后系统自动刷新，显示"hello"

那如何使其马上刷新?

fflush(stdout)

3.预备代码

先创建文件夹，并在文件夹中创建相应的.c .h文件

hyc@hcss-ecs-4ce7:~$ mkdir progress
hyc@hcss-ecs-4ce7:~$ cd progress
hyc@hcss-ecs-4ce7:~/progress$ touch p.c p.h main.c

编写代码，与makefile。进度条只会在一行打印，所以我们不能使用 \n，而是使用 \r，在同一行打印

但是当我们运行代码时，发现并没有显示结果。这是因为当前数据还在缓冲区没有刷新出来，我们使用ffulsh(stdout)使其马上刷新

这时我们可以看到结果：在同一位置上显示

4.进度条代码

4.1首先先看看我们想实现一个什么样子的进度条

4.2代码实现 

我们一步一步来，先实现左侧部分

1.考虑使用字符数组来表示递增的进度条。先将字符数组初始化为 ‘\0’，通过%s打印时遇到 ‘\0’就会停止。

2.通过计数器计数，来计算输出多少符号

3.通过fflush(stdout)立马刷新缓冲区，让我们看到结果

4.通过sleep让我们看到其过程

5.最后为了避免命令行覆盖我们输出的内容，进行换行操作

最后添加一下左右中括号，修改一下细节问题：

打印进度条使用%-100s占位符

sleep有点太慢了，我们可以使用usleep

#include"p.h"
#include<unistd.h>
#include<string.h>void progress_v1()
{char arr[101];memset(arr,'\0',sizeof(arr));int num=0;for(int i=0;i<=101;i++){   arr[num]='X';printf("[%-100s]\r",arr);fflush(stdout);usleep(10000);num++;}   printf("\n");
}  

效果：

接下来我们就可以来考虑一下百分比和旋转光标了

1.百分比直接去计算就好了，没什么好说的。

2.旋转光标：我们不要去想复杂了，动态的本质其实就是一帧一帧的静态图像，我们只需要写一个字符数组x，然后不断的打印字符，就可以实现旋转光标了。 

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>void progress_v1()
{char arr[101];char x[]={'/','-','\\','\0'};memset(arr,'\0',sizeof(arr));int num=0;for(int i=0;i<=101;i++){   arr[num]='X';printf("[%-100s][%.2f][%c]\r",arr,num*1.0/sizeof(arr)*100,x[num%3]);fflush(stdout);usleep(10000);num++;}   printf("\n");
}  

效果演示：

5.模拟真实环境

一个真正的进度条不可能就我们上面写的代码一样自顾自的打印。应该是根据实际情况，一边下载（或其他操作），一边打印进度条。

于是我们实现一个download函数模拟实时下载环境： 

total：表示一共想要下载的量

speed：表示单次下载的速度

每下载一次就更新一次进度条

通过实时的下载量来计算进度条中需要打印的个数，以及百分比。 

代码汇总： 

//p.h#include<stdio.h>
void progress_v1();
void progress_v2(double cur,double total);        //p.c#include"p.h"
#include<unistd.h>
#include<string.h>void progress_v1()
{char arr[101];char x[]={'/','-','\\','\0'};memset(arr,'\0',sizeof(arr));int num=0;for(int i=0;i<=101;i++){arr[num]='X';printf("[%-100s][%.2f][%c]\r",arr,num*1.0/sizeof(arr)*100,x[num%3]);fflush(stdout);usleep(10000);num++;}   printf("\n");
}void progress_v2(double cur,double total)
{char arr[101];char x[]={'/','-','\\','\0'};memset(arr,'\0',sizeof(arr));//get the numberint num=(int)(cur*100/total);for(int i=0;i<num;i++){   arr[i]='X';}   printf("[%-100s][%.2f][%c]\r",arr,cur*100/total,x[num%3]);fflush(stdout);
}//main.c#include <stdio.h>
int main()
{printf("Hello world\n");return 0;
}