2022（秋）实验二：动态进度条

[伊川川川]

1、实验目的

• 了解动态进度条的原理；
• 掌握如何编写完整的模块。

2、实验内容

本实验将使用Python3 实现命令行中的动态进度条，并且能被其它程序调用，为程序执行任务的进度提供直观的展示。

3、实验知识点

• 进度条原理；
• 输出缓冲区；
• 类。

4、实验时长

    8学时。

5、实验环境

    该实验在内置Python中完成。

6、实验过程

本节将通过实践操作，带领大家使用Python3 实现命令行动态进度条。建议先把程序运行一下看一下效果，再来理解相关代码。

1. 原理探究；
2. 模块编写；
3. 实验总结。

6.1 原理探究

我们都知道电影的原理，连续的画面是由一帧帧单独的图片构成的。动态进度条同理，即在同一行内连续播放不同的图案。要想在同一行内连续播放不同的图案，就必须知道如何在同一行内输出时覆盖掉之前存在的字符。下面我们一起来探究这个问题。代码执行结果是动态的，请注意观察。

我们首先来使用 print() 函数来多次输出不同的字符串看看：

新建example1.py文件。代码如下：

运行 example1.py：

0000000000

1111111111

2222222222

3333333333

4444444444

输出了很多行。但我们要在一行内输出，使用 print() 函数的关键字参数 end 把行末的换行符替换为空字符。

新建example2.py文件。代码如下：

运行 example2.py：

00000000001111111111222222222233333333334444444444

这下输出到了一行。但我们很明显的发现，5个字符串是一次性同时输出的。并且每次输出时并未覆盖当前行，而是在行末接着输出。

因为 python 中的标准输入输出默认是使用行缓冲的。而对于行缓冲来说，缓冲区读取到换行符 \n 或回车符 \r 时刷新缓冲区。

我们可以使用 sys.stdout.flush() 函数在每次迭代时刷新缓冲区。

新建example3.py文件。代码如下：

运行 example3.py：

00000000001111111111222222222233333333334444444444

现在就不是一次性同时输出了。现在我们解决接着当前行末尾输出的问题。我们只需要使用一个字符：回车符 \r。回车符的作用是回到行首，这时我们再输出字符将会覆盖同一行内已存在的字符。

新建example4.py文件。代码如下：

运行 example4.py：

4444444444

最后我们再改进一下，我们直接使用 sys.stdout.write() 代替 print()，并且对输出的字符做了一点变化。

新建example5.py文件。代码如下：

运行 example5.py：

9876543210

这个程序说明了一个问题，覆盖输出的时候只会覆盖掉相同长度的字符。

6.2 模块编写

 

新建progressbar.py。编写一个类，叫ShowProcess。接下来定义一个全局变量：进度条的长度。

定义50个字符的长度，用max_arrow表示。还要记录进度条当前是第几个，用i表示。 

max_steps表示一共有多少个任务。bar_char表示进度条用什么符号表示。

info_done表示进度条到了100%后，输出什么信息。

本实验完整代码如下：

 

6.3 实验总结

本实验了解了命令行动态进度条的原理，并自己编写了一个完整的模块，加深了对输出缓冲区、可变参数列表、面向对象编程的理解。

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