Rust实现进度条功能

本文用 Rust 语言实现一个简单的进度条功能，并介绍通过转义码在终端打印带颜色等格式的字符串。

一、代码实现

先上代码。

pub fn bar_show() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    const BAR_FRONT: &str = "-\\|/";
    for index in 0..=100 {
        print!(
            "\r{} \u{1b}[42m{}\u{1b}[0m [ {}% ]",
            BAR_FRONT.chars().nth(index % 4).unwrap(),
            " ".repeat(index / 3),
            index
        );
        stdout().flush()?;
        sleep(Duration::from_millis(30));
    }
    println!();
    Ok(())
}

因为终端输出的进度条是带颜色的，在这里没法显示，只能通过截图看。

二、代码解释

进度条前面的指示字符是 "-\\|/" 交替显示，呈现出动态效果，因为 \ 需要转义，所以是两个反斜杠 \\。

然后就是进度条从 0-100 开始，每一次循环输出指示字符(模 4)，空白字符重复 (index / times) 次，根据进度条长度进行调整除数。然后刷新输出流，要不然输出会在缓存中，每隔一段时间才会输出到设备，不会实时显示进度条进度，最后再睡眠 30ms，让进度条缓慢加载。

最重要的是这一句："\r{} \u{1b}[42m{}\u{1b}[0m [ {}% ]"。

首先，\r 表示将光标置于本行行首，使用 print! 可以使得每次输出覆盖之前输出的行。然后 \u 表示输出后面的 UniCode 字符，{} 就不用说了，是 Rust 里用来控制格式化输出的。

注：Unix 系统里，每行结尾只有“<换行>”，即“\n”；Windows 系统里面，每行结尾是“<换行><回车 >”，即“\n\r”；Mac 系统里，每行结尾是“<回车>”。一个直接后果是，Unix/Mac 系统下的文件在 Windows里打开的话，所有文字会变成一行；而 Windows 里的文件在 Unix/Mac 下打开的话，在每行的结尾可能会多出一个 ^M 符号。所以，如果你需要跨平台处理文本文件，可能会被回车换行搅得有点头大。
0x0D（ascii 码是 13）指的是“回车” \r 是把光标置于本行行首
0x0A（ascii 码是 10）指的是“换行” \n 是把光标置于下一行的同一列
0x0D + 0x0A 回车换行 \r\n 是把光标置于下一行行首

\u{1b}[42m 这句的格式是 \x1b[<代码>;<代码>，其中 \x1b[ 是十六进制 1b，写成八进制 \033 也行，然后一个左中括号，是特殊的终端控制符，格式固定。然后后面跟上一个数字和一个字母，这里 42m 就是将背景设置为绿色，字母 m 表示设置的属性类别，数字代表属性值。

下面是一些其他属性，可以设置文本的颜色，背景色，设置是否加粗，下划线等。

\033[0m 关闭所有属性
\033[1m 设置加粗
\033[2m 设置模糊，有的终端可能不支持
\033[3m 设置斜体，有的终端可能不支持
\033[4m 下划线（单线）
\033[5m 闪烁（慢）
\033[5m 闪烁（快），有的终端可能不支持
\033[7m 交换背景色与前景色
\033[8m 隐藏所有
\033[30m 至 \033[37m 设置前景色
\033[40m 至 \033[47m 设置背景色
\033[nA 光标上移n行 
\033[nB 光标下移n行
\033[nC 光标右移n行
\033[nD 光标左移n行
\033[y;xH 设置光标位置
\033[2J 清屏
\033[K 清除从光标到行尾的内容
\033[s 保存光标位置 
\033[u 恢复光标位置
\033[?25l 隐藏光标
\033[?25h 显示光标

各个数字代表的颜色如下。

字背景颜色范围:40--49
    40:黑
    41:深红
    42:绿
    43:黄色
    44:蓝色
    45:紫色
    46:深绿
    47:白色
字颜色: 30--39
    30:黑
    31:红
    32:绿
    33:黄
    34:蓝色
    35:紫色
    36:深绿 
    37:白色

另外，同类的多种设置项可以组合在一起，中间用分号 ; 隔开。

例如 print!("\u{1b}[31;1;3;4m{}\u{1b}[0m", "Rosa");，其中 \u{1b}[31;1;3;4m 中，31 表示前景色（字的颜色）是红色，1 表示加粗，3 表示设置斜体，4 表示设置下划线。则上述代码输出的是一个红色加粗加下划线的斜体字符串 Rosa。最后的 \u{1b}[0m 表示将格式清除掉，否则下面输出的任何字符都将使用刚刚的样式。

同样，在 C 语言中也可以实现。

1 2	int color = 32; printf("\033[20;1H\033[1;4;%dmHello, world.\033[0m", color);

这行命令首先 \033[20;1H 将光标移动到终端第 20 行第 1 列，之后的 \033[1;4;32m 将文本属性设置为高亮、带下划线且颜色为绿色，然后输出 Hello,world，最后 \033[0m 将终端属性恢复为默认值。

三、一些参考实现

3.1 bash 中输出带样式的字符

在 bash 中，通常我们可以使用 echo 命令加 -e 选项输出各种颜色的文本，echo -e 表示处理特殊字符，开启转义。

echo -e "\033[31mRed Text\033[0m"
echo -e "\033[32mGreen Text\033[0m"
echo -e "\033[33mYellow Text\033[0m"
echo -e "\033[34mBlue Text\033[0m"
echo -e "\033[35mMagenta Text\033[0m"
echo -e "\033[36mCyan Text\033[0m"

3.2 C 语言中输出颜色表

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i, j, n;

    for (i = 0; i < 11; i++) {
        for (j = 0; j < 10; j++) {
            n = 10 * i + j;
            if (n > 108) break;
            printf("\033[%dm %3d\033[m", n, n);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}