通过小程序进度条了解Linux下的多文件操作

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1.进度条

在网络中进度条可以说是无处不在的，下载和上传都需要有进度条来帮助我们来判断目前的进度如何。当然今天我们写的进度条只会有其形。
再讲进度条前，先了解一下什么是回车吧

1.1 回车概念

在计算机还没有出现之前，有一种叫做电传打字机（Teletype Model 33）的机械打字机，每秒钟可以打10个字符。但是它有一个问题，就是打完一行换行的时候，要用去0.2秒，正好可以打两个字符。要是在这0.2秒里面，又有新的字符传过来，那么这个字符将丢失。
于是，研制人员想了个办法解决这个问题，就是在每行后面加两个表示结束的字符。一个叫做“回车”，告诉打字机把打印头定位在左边界，不卷动滚筒；另一个叫做“换行”，告诉打字机把滚筒卷一格，不改变水平位置。
后来，计算机发明了，这两个概念也就被般到了计算机上。那时，存储器很贵，一些科学家认为在每行结尾加两个字符太浪费了，加一个就可以。于是，就出现了分歧。
回车 \r 本义是光标重新回到本行开头，r的英文return，控制字符可以写成CR，即Carriage Return
换行 \n 本义是光标往下一行（不一定到下一行行首），n的英文newline，控制字符可以写成LF，即Line Feed

1.2 缓冲区概念

缓冲区是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，这部分预留的空间就叫做缓冲区。缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。
当我们使用printf函数的时候其实是要打印的内容是先进入缓冲区然后再从缓冲区打印到屏幕，因为在下面代码中存在sleep的缘故，缓冲区的内容不会马上打印到屏幕，这样会影响到进度条的运行，所以需要使用fllush把缓冲区的内容强制取出，又因为缓冲区会分为输出缓冲区和输出缓冲区，从输出缓冲区取值的流是stdout。将stdout作为fllush函数的参数就可以把内容取出了。
大家可以输入以下的代码试一试：

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

1.3 makefile准备

因为为了充分利用Linux下makefile，本次的进度条会分为以下3个文件书写

progressbar.c  progressbar.h  test.c

再写之前我们先来配置以下makefile的内容：

progressbar:test.o progressbar.o
	gcc -o progressbar test.o progressbar.o
test.o:test.c
	gcc -c test.c
progressbar.o:progressbar.c
	gcc -c progressbar.c

.PHONY:clean
clean:
	rm -f progressbar progressbar.o test.o

配置完成后在取progressbar.h里写上本次程序中可能用到的头文件。

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
typedef void(*callback_c)(double rate); //函数指针
void progress();//进度条1.0
void progress2(double rate);//进度条2.0

1.4 进度条1.0

旋转光标存在的意义是为了模拟现实中进度条卡住，判断进度条是否还在运行的。

char load[4] = {'|','/','-','\\'};//旋转光标
void progress()
{
    char str[101];
    memset(str,0,sizeof(str));
    int i = 0;
    for(i = 0;i<101;++i)
    {
        printf("[%-100s][%d%%][%c]\r",str,i,load[i%4]);
        fflush(stdout);//清空缓冲区
        usleep(50000);//休眠0.05秒
        str[i] = '#';//进度条主体
    }
    printf("\n");
}

这个进度条就完全是一个外形，没有实际意义。

1.5 进度条2.0

模拟下载过程，当我们下载文件时，通过当前下载的比例来判断进度。

char p_str[101];
void progress2(double rate)
{
    int cnt = (int)rate;
    printf("[%-100s][%.1lf%%][%c]\r",p_str,rate,load[cnt%4]);
    fflush(stdout);
    p_str[(int)rate] = '#';
}

#include "progressbar.h"

int filesize = 1024*1024*1024;//假设文件大小为1GB
void download(callback_c cb)
{
    //模拟下载过程
    srand((unsigned int)time(NULL));//随机下载文件的大小
    int total = filesize;//已下载文件的大小
    while(total>0)
    {
         usleep(20000);
         int load = rand()%(1024*1024*10);//下载速度0~1MB*10
         total-=load;
         if(total<0)
             total = 0;
         int download = filesize - total;//当前已经下载的内容
         double rate = ((download*1.0)/filesize)*100.0;
         cb(rate);//回调函数
    }
}

int main()
{
   // progress();
    download(progress2);
    printf("\n");
    return 0;
}