【Linux】Linux第一个小程序 --- 进度条-编程知识

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一、回车和换行

回车和换行是两个不同的概念。

换行指的是：将光标移动到下一行的开头位置。用\n表示。

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回车指的是：将光标移动到当前行的开头位。用\r表示。

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printf打印的时候，hello其实是正常打印的，但是遇到了\r（回车），就将光标移动到当前行的开头位。于是Linux就把hello给覆盖掉了

二、缓冲区

在此之前先认识一个Linux下的函数sleep（可以通过man手册来了解）

sleep()函数是一个系统调用，用于在C语言程序中暂停执行一段时间。

它的原型如下：

#include <unistd.h>unsigned int sleep(unsigned int seconds);

其中，seconds参数表示暂停的时间长度（单位为秒）。在函数调用期间，程序会进入睡眠状态，不会进行任何操作，直到指定的时间过去后恢复执行。

接下来言归正传，来看看以下代码

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这肯定难不倒大家。结果一定是hello Linux，并且在程序结束前会延迟2秒

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那如果我将以上代码稍作修改（仅仅是将'\n'去掉了）

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有的人想，这还需要问吗，结果肯定和上面一样！

ok，我们看结果

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好像和我们想的有点不太一样，以上的结果是先执行sleep函数停顿2秒，再执行printf输出的hello Linux。

可是执行顺序真的是以上这样的吗？

当然不是！我们知道程序都是按照顺序从上到下依次执行的。那么字符串hello Linux去哪了？虽然不知道在哪？但能保证它一定是存在的。那么它存哪了呢？

答：缓冲区。在Linux中，C语言缓冲区（buffer）通常是指用于存储输入或输出数据的临时存储区域。缓冲区可以提高程序的效率，减少对底层资源（如磁盘、网络等）的频繁访问次数。

需要注意的是，默认情况下，标准输出（stdout）是行缓冲的，也就是说，当遇到换行符（‘\n’）时，输出缓冲区会被自动刷新。这也就为什么咱们第一个样例直接输出了字符串，再停顿了2秒。

如果我们需要立即将缓冲区中的数据写入到目标设备，可以使用fflush函数来手动刷新缓冲区。

fflush(stdout);

可以通过man手册来了解fflush函数

man fflush

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接下来，看看加上fflush函数的效果

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上面说过遇到换行\n时，输出缓冲区会被自动刷新。那么遇到回车\r，输出缓冲区会被自动刷新吗？我们可以一起做个实验

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如上结果所示：回车\r不会刷新缓冲区，同样需要使用fflush函数来手动刷新缓冲区。

三、实现倒计时程序

首先以9秒举例：

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以上的代码逻辑比较简单，我们直接运行程序看看效果

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为了保证代码的正确性，我们以10秒开始倒计时来看看效果

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我们发现效果有点瑕疵。

实际上，无论打印什么类型的数据，显示在显示器上的内容都是一个个字符。显示器是由一个个像素组成的。每个像素可以显示不同的颜色或者字符。当你打印不同类型的数据时，它们会被转换为字符形式并逐个显示在显示器上。

解决的办法也很简单，指定域宽就行。

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然后来看看效果

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效果比之前好多了，那左对齐是否就更好看些呢？

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来看看最终效果

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四、实现进度条

4.1 准备工作

为了提高代码的可维护性、可扩展性和代码复用性，我们采取多文件方式

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为了方便编译代码，再把makefile文件写出来

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我们先把大致的框架写出来

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4.2 实现步骤之基础版

首先需要保证进度条在一行不断向左移动，到达100%后停下来

我们可开一个长度为101的字符数组，其中100个存储进度条类型，可以是=、-等等（根据需求来定），最后多出来的字符我们可以给'\0'。那么起始我们可以将字符数组全部初始化为'\0'

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我们进度条可以参考倒计时。进度为0%的时候什么也不打印，进度为1%，打印一个进度字符，以此类推。那么们怎么保证一行可以的进度条不断向左移动？我们可以使用回车\r，并且每打印完一次进度字符，后面的打印个数总要比前一次多1。

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以上需要注意的是：回车\r是不会自动刷新缓冲区的，因此要手动刷新缓冲区

我们可以看看效果

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我们发现，以上打印速度太慢了，循环100次，那么就要打印100秒。因此这里再介绍一个函数usleep，它和sleep函数功能一样，唯一不同的是单位不一样，它是以微妙为单位的。

那么如果循环100，我们可以规定10内打印完，那么循环一次就要0.1秒，转化为微妙就是100000

要将0.1秒转换为微秒，可以使用以下公式：

1s = 1000毫秒
1毫秒 = 1000微秒
因此，微秒 = 秒 × 1000000

根据以上公式，将0.1秒转换为微秒的计算如下：
0.1秒 = 0.1 × 1000000 = 100000 微秒

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我们再来看看效果

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确实比之前快很多

4.3 实现步骤之增加百分比

增加百分比就非常简单了，直接看代码吧

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需要注意的是：在许多编程语言中，包括Java、C、C++、Python等，百分号%被用作格式化字符串的占位符，用来表示将要被替换的部分。因此，如果你想要在输出中打印一个百分号符号，需要使用两个百分号来进行转义。

我们来看看效果

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好像还是有点瑕疵，右]好像随着精度条一起移动，而我们希望的是想让其固定下来。

解决方法很简单，指定域宽就行，预留100个空间给进度字符#

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好像还是有点瑕疵，怎么是从右往左，我们希望是从左向右

这是因为：在C语言中，格式化输出默认是右对齐的，而负整数会向左对齐。

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来看看最后的效果

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4.4 实现步骤之增加箭头

对边界判断即可，判断条件为i == 100时，就不应该出现箭头>

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来看看程序效果

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4.4 实现步骤之增加旋转光标

我们可以类似于缓存的旋转光标。字符为| / - \。

需要注意的是：在C语言中，反斜杠\是一种转义字符。因此如果想要打印\，需要将其转义\\

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来看看效果吧

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