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【Linux】倒计时和进度条实现

news 2025/9/29 8:52:12

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

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 >
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？
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
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
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

我们默认生成10s倒计时
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
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
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

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
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()
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();

processBar.c中，包含#include<processBar.h>，宏定义数组大小和加载符号
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）
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");}

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

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)
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

processBar.c中，包含#include<processBar.h>，宏定义数组大小和加载符号
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
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
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);
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 1015 #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->1014     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 }

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
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 }

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 }