一、前言
- 学习了【vim】知道了如何编辑一个代码文本
- 学习了【gcc】知道了如何编译一个代码文本
- 学习了【make/Makefile】知道了如何自动化构建一个代码文本
今天，就让我们利用前面所学习的知识，在Linux上写一个小程序，来检验一下自己掌握的程度
【成品展示】
二、理解 '\r' 与 '\n'
在写进度条之间呢，我们要理清两个概念，首先来看看什么是
\r\n
1、可显字符与控制字符
在C语言中呢，有很多的字符，大致分为【可显字符】和【控制字符】两大类
- 可显字符：也就是可以显示在屏幕上，我们能看得到的，例：a b c d 1 2 3 4...
- 控制字符：用来控制我们输出在屏幕上的一些格式，例：\n \r \t \b...
在我们日常写代码，写文章的过程中，写完一行后若是没有自动换行就需要敲下键盘中的Enter键来达到换行的效果。可是对于这个按键，实际上它在计算机内部做了两件事 —— 【换行】+【回车】
\n—— 新起一行，光标位于行末【换行】\r—— 回到当前文本行的首部【回车】
2、老式键盘
在我们使用的键盘中，看到的Enter回车键，莫过于下面这两种，第一种出现在台式机多一些，第二种出现在笔记本多一些。不过就这么看来，还是这种老式键盘符合【换行】+【回车】的这么一个概念，也就是新起一行，然后在回到当前行的行首
- 不过平常呢我们在C语言中写代码的时候为何直接使用
\n就可以起到【换行】+【回车】的功能呢，其实这是语言本身的范畴所决定的，在C语言中便自动解释成了这个意思，不过在其他地方可能只能起到【换行】的功能，\r需要我们手动加上 - 例如我们在Linux下写出一个文本的时候，就需要带上
\r\n
三、缓冲区的概念理解
了解了
\r\n的概念之后，我们继续来谈谈【缓冲区】的概念
1、五个代码段 + 现象分析
在这之前先普及两个Linux下的库函数
- sleep() —— 睡眠
- Windows中的sleep()单位是毫秒；Linxu中的sleep()单位是秒
- 其包含在头文件
<unistd.h>中
- fflush() —— 刷新流
- 格式：
int fflush(FILE *stream); - 一般用来刷新输出流即stdout
接下去我们通过五段代码来逐步理解行缓冲的概念
代码1
#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { printf("hello linux!\n"); sleep(3); return 0; }
现象观察
- 首先看到的是我们平常写的普通的代码，我在最后加上了
sleep()函数，相当于在打印输出完之后让程序睡上3秒，然后才会显示【命令提示符】
代码2
#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { printf("hello linux!"); sleep(3); return 0; }
现象观察
- 本段代码我将最后的
\n给去除了，可以看出，我们要输出的【hello linux】并没有在第一时间打印，而是在睡眠3秒后和【命令提示符】一同进行打印，这是为何呢？
代码3
#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { printf("hello Makefile!"); fflush(stdout); sleep(3); return 0; }
现象观察
- 接着我又使用到了
fflush()这个函数，将其放在sleep()函数之前，也就相当于是优先刷新了一下缓冲流，此时就可以看到【hello linux】立马先被打印了出来，等上3秒后才显示的【命令提示符】
代码4
#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { printf("hello linux!\r"); sleep(3); return 0; }
现象观察
- 可以看到，我在输出语句中加上了一个
\r，当执行程序后便开始睡眠， 然后在3秒睡眠后便直接打印出了【命令提示符】，这是为何呢？我们原本要打印的数据去哪里了呢？
代码5
#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { printf("hello linux!\r"); fflush(stdout); sleep(3); return 0; }
现象观察
- 通过
fflush()刷新流，我们提前显示了一下需要打印的数据，此时就可以看得很清楚，其实我们原本要打印的数据是在的，只是被【命令提示符】覆盖了而已
2、观察现象，提出问题❓
通过观察上面5个代码段以及它们所产生的现象，我们可以提出这样的问题
- 当不加换行符
\n时为何会先睡眠再打印？ - 为何带上
\n后数据会立马先显示出来，睡眠后才显示提示符？ - 在加上回车
\r后为什么看不到我们要的数据？刷新一下就有了呢？
3、行缓冲的概念 + 疑难解答
接下去我们就正式地来谈谈【缓冲区】的概念。文字居多、都是概念，还望理解:smile:
当我们编写完代码的时候，要将数据进行输出，此时在内存中会为其预留了一块空间，用来缓冲输入或输出的数据，这个保留的空间被称为缓冲区
- 缓冲区分为【无缓冲】、【行缓冲】、【全缓冲】三类，本文主要讲行缓冲
- 对于缓冲区而言，需要进行刷新才可以将里面的内容显示出来。可以在进程退出的时候让系统自动去刷新缓冲区；也可以自己去调用刷新缓冲区，例如
fflush()函数
- 当不加换行符
\n时为何会先睡眠再打印？
- 对于我们写的这段代码而言，属于顺序执行，所以一定是从上到下执行下来的，因此一定会先打印printf()语句中的内容。
- 我们看不到这个内容不代表它不存在，只是它被预存在了缓冲区中，因为
sleep()函数的缘故，导致这个缓冲区没有被刷新而已，所以它并没有丢失
- 为何带上
\n后数据会立马先显示出来，睡眠后才显示提示符？
- 无论带不带
\n，数据都会被保存在缓冲区里。缓冲区有很多自己的刷新策略【往显示器上打印就是行缓冲】，==只要碰到了换行符，就会把换行符之前的所有内容全部显示出来== - 所以==字符串是以行缓冲的方式保存在了行缓冲区里，最后会显示出来的原因是我们的====程序要退出了====，所以曾经缓冲在缓冲区里的数据就会被刷新出来==
- 在加上回车
\r后为什么看不到我们要的数据？刷新一下就有了呢？
- 上面我们有谈到
\r与\n的特点，知道了对于前者来说会回到当前行的行首，那是什么回到行首呢？通过观察动图可以发现是==光标==。当我们在输入一个字符时，光标就会后移，也就会移动到下一个要输入字符的位置。因此在我们什么都不加的时候便会顺着打印【命令提示符】https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/3c9dcf81f2b946d19a3d257d46dc50bc~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-in-crop-mark:1512:0:0:0.awebp - 那其实就可以说得通了，==因为
\r的原因，光标回到了行首，因此在3秒的等待后shell输出了【命令提示符】，便覆盖了我们原本所想要输出的内容==
4、小结
好，看完行缓冲之后，也解答了遗留下来的疑难问题，我们来对其进行一个总结✒
- 程序内部存在缓冲区，无论带不带任何的【控制字符】，它都会在输出屏幕前将其保存在缓冲区中，缓冲区是需要刷新的，若是没有因为一些缘故，例如
slepp()函数导致缓冲区延迟刷新，我们一时就看不到想要输出的内容。可以等待系统睡眠后自动刷新，也可以手动使用fflush()自动刷新 - 输入字符光标后移，要显示的内容都是从光标所在处开始的。光标和显示器相互匹配，光标在哪里，显示器打印的时候就从哪里开始打印
四、实现一个倒计时的功能
通过前面学习的有关
\r\n以及缓冲区的知识，相信解开了你一直以来的很多困惑，现在我们先利用前面所学的一些知识，去实现一个数字倒计时的功能
1、实现从9 ~ 0的倒计时
- 首先我们来如何使一个数字从【9】变到【0】，那就是使用循环。然后我们在打印完每个数字之后使用
sleep()函数睡眠一秒
1 #include <stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 4 int main(void) 5 { 6 int i = 9; 7 while(i >= 0) 8 { 9 printf("%d\n", i); 10 sleep(1); 11 i--; 12 } 13 return 0; 14 }
- 来看一下效果
- 但我们要实现的并不是这样，而是在一行内进行一个倒计时，而且每后一个数字会对前一个数字进行覆盖，那就可以这么去做
- 每打印完一个数字后进行一个回退，使光标重新回到行首，这样就使得后一个数字每次都可以覆盖掉前一个数字
- 那也就是我们前面学到过的
\r回车 ——>printf("%d\r", i);
- 是的，你眼睛👀没有问题，如果看到最后就可以发现原本我们要显示的内容完全打印出来，这是为什么呢？还记得前面的知识吗？
- 这里先公布答案：因为缓冲区没刷新呢 ❗
- 我们每次在
slepp()睡眠前将缓冲区刷新一下即可，保证在倒计时完不被命令行覆盖可以在最后加个换行
2、进阶：10 ~ 0的倒计时
再加个码，若是我从10开始倒计时，该怎么修改程序呢？你可试着先自己写写看✍
- 可以看到，若是我就将
i修改一下从10开始的话，就会出现下面这样的情况，只有前面的数字会被覆盖，10后面的这个0会始终被保留下来，最后倒计时结束后便成了00
显示器打印原理解释
那要如何去修改呢？关于这点我要先普及一下有关显示器打印的原理
- 看到这句代码
printf("%d\n", 123);就是打印了一下123这个整数，但是在计算机内部进行处理后显示在屏幕上可不是这样，因为所有显示在屏幕上的内容都是字符 - 所以对于123其实并不是以一个整数的形式打印在屏幕上的，而是
1、2、3这三个字符，进行显示，只是看上去像是数字一样。在计算机内部，会将你输入的一些整型数字首先转换为字符串的形式，然后去遍历这个字符串，用putc()这个函数将字符一一地打印在显示器上
所以我们一般把【键盘】【显示器】这些称做为==字符设备==
3、错误修改
知道了显示器字符打印的原理，接下去我们就可以对上面的代码做一个修改
- 因为打印的均为字符，那么
10就算是有2个字符，所以我们每次在打印只需要预留出2个字符的位置就可以了，这样第一次打印10刚好占满两个字符的空间，后面在打印9 8 7...的时候虽然只有一个字符，但是还有一个预留的空间，所以就会把上一次打印的内容进行一个覆盖
printf("%2d\r", i); //C语言中的格式化占位符
