【Linux】 第一个系统程序——进度条

一、预备知识

1.1 什么是回车换行

    在计算机中，我们用符号\n表示换行，用\r表示回车。用\r\n整体表示回车换行。一般意义上的回车换行是两个独立的独立的动作，但是C语言中的\n同时完成了回车和换行的工作。
    回车换行对应到我们键盘上的按键就是：

1.2 关于缓冲区

我们先来看一个简单的程序。
我们肯定能想到程序运行过程，先是打印出hello world，然后休眠3秒，程序退出。

如果我们把上面printf函数中的\n去掉呢？

那这个程序的现象是什么呢？还是先是打印出hello world，然后休眠3秒，程序退出吗？我们来看一下想象：

   大家可以看到是先休眠三秒，在打印出hello world，最后程序退出。按理来说，程序自上往下按顺序执行代码，也就是说一定是把printf执行完了，再去执行sleep,那printf执行完了，显示器并没有显示出来，那么在休眠3秒期间，“hello world”在哪里？答案是在缓冲区里面，printf函数底层是把格式化的数据写入到stdout缓冲区，然后stdout缓冲区刷新,就会被将数据写入到内核空间,最终硬件输出到屏幕。
   如果printf函数里面有\n，执行完该语句会对缓冲区进行刷新，刷新后我们就能看到，如果没有刷新，就会呆在缓冲区里面。那为什么最后又打印出来了呢？原因是程序结束后，会自动刷新缓冲区。
   如果想让不带\n的字符串立马刷新，可以用fflush函数对缓冲区刷新。



可以看到立马打印出了hello world。

二、简易的倒计时

因为\r不能刷新缓冲区，只起到回车的作用，所以要用fflush函数刷新缓冲区。%-2d是让打印出的数字的宽度为2，左对齐。最后程序结束前还要打印\n,是因为最后想保留数字0，否则就会被覆盖掉。

三、进度条

3.1 version1 原理版本

我们想写的进度条是什么样的？

具体实现过程：

1. 首先要创建三个文件process.h头文件，用于对进度条函数的声明，以及包含函数实现所需的头文件。process.c源文件，在里面定义进度条函数的实现。main.c源文件,用于调用进度条函数。
   
2. 定义自动化构建工具——makefile文件
   
   定义完后，使用make命令，就能自动生成processbar可执行程序。
3. 在process.c源文件里写具体实现代码:
   

3.1.1实现原理：

进度条往右走的实现原理:
    进度条向右走动的原理就是，这一次比上一次多打印一点内容。因此我们可以定义一个字符数组buff，通过循环每次往字符数组里面追加字符，然后将这个字符数组打印出来，由于每次循环都会往数组里追加字符，所以就会导致下一次打印出来的内容比这一次的多，视觉上就感觉进度条在往右走。又因为进度条始终是在同一行往右走的，所以每打印完一次要用\r，是为了让光标回到当前行的最开始位置，下一次打印就会产生覆盖的效果，紧接着要对 stdout缓冲区刷新，我们才能看到字符显示出来。
字符数组buff的长度应该是多大？
   因为在进度条后紧跟的是实时进度百分比，即printf函数中的[%d%%]，第一个 % 标记 “后续是格式指令”，第二个 % 表示 “指令内容就是输出 %”，这是格式指令的特殊写法，进度是从0%到100%，所以每追加一个字符，进度就增加1%，因此总共需要100个字符,以字符串的形式输出，需要确保buff数组的最后一个元素是\0。为了让 buff数组的能容纳这个100长度的字符串，还需要额外 1 个字节存储字符串终止符\0。所以buff数组长度应该是101。在定义buff数组后，需要将buff 数组的所有字节初始化为 0（即 \0），确保在打印字符串时，buff数组中都有\0在，否则会出现乱码的想象。
旋转图标的原理：
   就是定义一个label数组，存储'|'，'\'，'-'，'/',通过数组下标循环表示。

3.2 version2 真实版本

   现实中的进度条，往往出现在下载一个东西的时候，用进度条来显示下载的进度。但是进度条本身并不知道下载了多少，它只会提供一个接口，在下载东西的时候，调用这个接口，然后将已经下载好的比率作为参数传给进度条函数，它会根据比率打印出对应的进度条进度。

main.c源文件：

process.h:
process.h:

预览效果：

🏆结语：

    今天的分享就到这里，感谢各位大佬的关注，还请大家多多支持哦！