python中如何添加程序运行的进度条

在Python中添加程序运行的进度条，可以使用tqdm库、progressbar2库、手动实现进度条。这些方法都有其独特的优点，能为你的程序增加直观的用户体验。 tqdm库是最受欢迎且简单易用的选择。通过在循环中插入tqdm，你可以迅速实现进度条功能。下面将详细介绍如何使用tqdm库及其他方法。

一、TQDM库

tqdm是Python中最流行的进度条库，具有简单易用、功能强大等特点。它可以在控制台和Jupyter Notebook中显示进度条。

安装和基本使用

首先，你需要安装tqdm库。可以使用以下命令进行安装：

pip install tqdm

安装完成后，你可以在代码中使用tqdm来显示进度条。以下是一个基本的示例：

from tqdm import tqdm
import time
for i in tqdm(range(100)):
    time.sleep(0.1)  # 模拟一些工作

在这个示例中，tqdm将自动在控制台中显示一个进度条，并且随着循环的进行，进度条会不断更新。

在多线程和多进程中的使用

tqdm也支持多线程和多进程环境。以下是一个多线程的示例：

from tqdm import tqdm
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
import time
def task(n):
    time.sleep(0.1)
    return n
with ThreadPoolExecutor(max_workers=5) as executor:
    results = list(tqdm(executor.map(task, range(100)), total=100))

在这个示例中，tqdm与ThreadPoolExecutor结合使用，能够在多线程环境中显示进度条。

与Pandas结合使用

tqdm还可以与Pandas结合使用，方便处理大型数据集。以下是一个示例：

import pandas as pd
from tqdm import tqdm
tqdm.pandas()
df = pd.DataFrame({'a': range(1000)})
df.progress_apply(lambda x: x2)

在这个示例中，tqdm与Pandas的apply方法结合使用，能够在处理DataFrame时显示进度条。

二、PROGRESSBAR2库

progressbar2是另一个流行的进度条库，功能同样强大。它提供了更多的自定义选项，可以满足一些特定的需求。

安装和基本使用

首先，你需要安装progressbar2库。可以使用以下命令进行安装：

pip install progressbar2

安装完成后，你可以在代码中使用progressbar2来显示进度条。以下是一个基本的示例：

import progressbar
import time
bar = progressbar.ProgressBar(maxval=100).start()
for i in range(100):
    bar.update(i)
    time.sleep(0.1)
bar.finish()

在这个示例中，progressbar将自动在控制台中显示一个进度条，并且随着循环的进行，进度条会不断更新。

自定义进度条

progressbar2提供了丰富的自定义选项，可以根据需求调整进度条的显示样式。以下是一个自定义进度条的示例：

import progressbar
import time
widgets = [
    ' [', progressbar.Percentage(), '] ',
    progressbar.Bar(), ' (', progressbar.ETA(), ') ',
]
bar = progressbar.ProgressBar(maxval=100, widgets=widgets).start()
for i in range(100):
    bar.update(i)
    time.sleep(0.1)
bar.finish()

在这个示例中，我们自定义了进度条的显示样式，包括百分比、进度条、预计完成时间等信息。

三、手动实现进度条

在某些情况下，你可能希望手动实现一个进度条。虽然这不如使用库方便，但它可以提供更高的灵活性和控制。

基本实现

以下是一个基本的手动实现进度条的示例：

import sys
import time
def print_progress_bar(iteration, total, prefix='', suffix='', decimals=1, length=50, fill='█'):
    percent = ("{0:." + str(decimals) + "f}").format(100 * (iteration / float(total)))
    filled_length = int(length * iteration // total)
    bar = fill * filled_length + '-' * (length - filled_length)
    sys.stdout.write(f'\r{prefix} |{bar}| {percent}% {suffix}')
    sys.stdout.flush()
    if iteration == total:
        sys.stdout.write('\n')
total = 100
for i in range(total):
    time.sleep(0.1)
    print_progress_bar(i + 1, total, prefix='Progress:', suffix='Complete', length=50)

在这个示例中，我们定义了一个print_progress_bar函数，通过手动更新控制台输出来显示进度条。

自定义进度条

你可以根据需求对手动实现的进度条进行自定义。例如，可以添加预计完成时间、速度等信息：

import sys
import time
def print_progress_bar(iteration, total, prefix='', suffix='', decimals=1, length=50, fill='█'):
    percent = ("{0:." + str(decimals) + "f}").format(100 * (iteration / float(total)))
    filled_length = int(length * iteration // total)
    bar = fill * filled_length + '-' * (length - filled_length)
    sys.stdout.write(f'\r{prefix} |{bar}| {percent}% {suffix}')
    sys.stdout.flush()
    if iteration == total:
        sys.stdout.write('\n')
start_time = time.time()
total = 100
for i in range(total):
    time.sleep(0.1)
    elapsed_time = time.time() - start_time
    print_progress_bar(i + 1, total, prefix='Progress:', suffix=f'Complete | Elapsed Time: {elapsed_time:.2f}s', length=50)

在这个示例中，我们添加了一个elapsed_time变量，用于显示进度条的预计完成时间。

四、总结

在Python中添加程序运行的进度条，可以使用tqdm库、progressbar2库以及手动实现。tqdm库因其简单易用、功能强大而成为最受欢迎的选择。progressbar2库提供了更多的自定义选项，适合一些特定需求。手动实现进度条虽然不如使用库方便，但可以提供更高的灵活性和控制。通过在代码中添加进度条，你可以大大提升程序的用户体验，使用户能够直观地了解程序的运行进度。