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实现控制台进度条

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今天使用wget下载ruby源码,因为网速实在缓慢只好等待,等待过程中看着wget的进度条就开始想是怎么实现的了。如图:

wget 进度条

此类功能在Linux的控制台软件中是很常见的,Windows下没有什么印象。

因为wget是C语言在Linux上实现的,我首先考虑到的是不是有相关接口,于是就找来那本名著《UINX环境编程》,查阅后并未发现相关API。有同事认为STDOUT也是文件,应该看看文件IO章。于是就仔细学习了那章,复习和巩固了一下知识,虽然看似可以解决这个问题,但感觉操作过于繁琐。

因为进度条的输出在STDOUT,所以我认为是应该理解一下STDOUT的处理机制。在学习STDOUT相关资料时,我发现了 “\r” 这个转义符,代表“回车”。顺藤摸瓜,开始区分一下“回车”和”换行”。以下自回车与换行

在计算机还没有出现之前,有一种叫做电传打字机(Teletype Model 33)的玩意,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;另一个叫做"换行",告诉打字机把纸向下移一行。 这就是"换行"和"回车"的来历,从它们的英语名字上也可以看出一二。

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。

Unix系统里,每行结尾只有"<换行>",即"\n";Windows系统里面,每行结尾是"<回车><换行>",即"\r\n";Mac系统里,每行结尾是"<回车>"。

回车与换行

然后了解到\r会将光标移动到行首,那么只要不进行换行就可以实现在该行刷新输出,进而实现进度条效果了。回忆一下C后,终于可以实现:

#include <stdio.h> 

int main(){
    int i;
    char x[300];
    memset(x,0,300);
    for(i=0;i<100;i++){
        sprintf(&x[0],"%2d",i);
        x[2]='%';
        x[3+i]='=';
        printf("\r%s>",x);
        fflush(stdout);
        sleep(1);
    }
    printf("\n");

}

当然,既然原理探究清楚了,那么Ruby实现亦然:

(1..100).each do |x|
    printf "\r%s",x.to_s+'%'+'='*x+'>'
    sleep 1
end
puts
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