python中如何更新进度条

在Python中更新进度条的核心方法包括：使用自定义进度条、利用第三方库如tqdm、使用rich库、以及基于GUI的进度条。 本文将详细讨论这些方法，重点介绍如何在不同环境中实现和更新进度条，以便在各种场景下提供直观的进度反馈。

首先，使用自定义进度条是一种灵活的方法，可以根据具体需求进行个性化定制。其次，tqdm库是一个简单易用、功能强大的进度条库，适用于大多数Python项目。rich库不仅可以实现进度条，还能创建美观的终端输出。最后，对于需要图形界面的应用，可以使用tkinter或PyQt等GUI库实现进度条。

一、使用自定义进度条

1.1 基本实现

自定义进度条方法适用于简单的场景，代码易于理解和修改。

import time
import sys
def custom_progress_bar(iterable, total=None):
    total = total or len(iterable)
    for i, item in enumerate(iterable):
        percent = (i + 1) / total
        bar_length = 50
        block = int(round(bar_length * percent))
        text = f"\rProgress: [{'#' * block + '-' * (bar_length - block)}] {percent * 100:.2f}%"
        sys.stdout.write(text)
        sys.stdout.flush()
        yield item
        time.sleep(0.1)
    print()
for item in custom_progress_bar(range(100)):
    pass

1.2 优化自定义进度条

优化后的进度条可以包含更多信息，如预计剩余时间、完成速度等。

import time
import sys
def optimized_progress_bar(iterable, total=None):
    total = total or len(iterable)
    start_time = time.time()
    for i, item in enumerate(iterable):
        percent = (i + 1) / total
        bar_length = 50
        block = int(round(bar_length * percent))
        elapsed_time = time.time() - start_time
        estimated_total_time = elapsed_time / percent
        remaining_time = estimated_total_time - elapsed_time
        text = f"\rProgress: [{'#' * block + '-' * (bar_length - block)}] {percent * 100:.2f}% " \
               f"Elapsed: {elapsed_time:.2f}s Remaining: {remaining_time:.2f}s"
        sys.stdout.write(text)
        sys.stdout.flush()
        yield item
        time.sleep(0.1)
    print()
for item in optimized_progress_bar(range(100)):
    pass

二、使用`tqdm`库

tqdm是一个广泛使用的进度条库，简单易用，且功能强大。

2.1 基本用法

tqdm可以轻松地添加到任何迭代器中。

from tqdm import tqdm
import time
for item in tqdm(range(100)):
    time.sleep(0.1)

2.2 高级用法

tqdm支持嵌套进度条、多进程、多线程等高级功能。

from tqdm import tqdm, trange
import time
嵌套进度条
for i in trange(10, desc='Outer loop'):
    for j in trange(100, desc='Inner loop', leave=False):
        time.sleep(0.01)
多线程
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
def task(n):
    for _ in tqdm(range(n), desc=f'Task {n}'):
        time.sleep(0.1)
with ThreadPoolExecutor(max_workers=2) as executor:
    futures = [executor.submit(task, 100) for _ in range(2)]

三、使用`rich`库

rich库不仅提供进度条，还能创建美观的终端输出。

3.1 基本用法

使用rich创建进度条非常简单。

from rich.progress import Progress
import time
with Progress() as progress:
    task = progress.add_task("Processing...", total=100)
    for _ in range(100):
        time.sleep(0.1)
        progress.update(task, advance=1)

3.2 高级用法

rich进度条可以显示多个任务，并具有丰富的样式和布局选项。

from rich.progress import Progress, TextColumn, BarColumn, TimeElapsedColumn, TimeRemainingColumn
with Progress(
    TextColumn("[bold blue]{task.description}"),
    BarColumn(),
    TimeElapsedColumn(),
    TimeRemainingColumn(),
) as progress:
    task1 = progress.add_task("Task 1...", total=100)
    task2 = progress.add_task("Task 2...", total=200)
    while not progress.finished:
        progress.update(task1, advance=1)
        progress.update(task2, advance=0.5)
        time.sleep(0.1)

四、基于GUI的进度条

对于需要图形界面的应用，可以使用tkinter或PyQt等GUI库实现进度条。

4.1 使用`tkinter`实现进度条

tkinter是Python标准库中的GUI工具包，易于使用。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
import time
import threading
def start_progress():
    for i in range(101):
        time.sleep(0.1)
        progress_var.set(i)
        root.update_idletasks()
root = tk.Tk()
root.title("Progress Bar Example")
progress_var = tk.IntVar()
progress_bar = ttk.Progressbar(root, variable=progress_var, maximum=100)
progress_bar.pack(pady=20)
start_button = tk.Button(root, text="Start", command=lambda: threading.Thread(target=start_progress).start())
start_button.pack(pady=10)
root.mainloop()

4.2 使用`PyQt`实现进度条

PyQt是一个功能强大的跨平台GUI工具包，适用于复杂的应用。

import sys
import time
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QProgressBar, QPushButton
from PyQt5.QtCore import Qt, QThread, pyqtSignal
class Worker(QThread):
    update_progress = pyqtSignal(int)
    def run(self):
        for i in range(101):
            time.sleep(0.1)
            self.update_progress.emit(i)
class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.progress_bar = QProgressBar(self)
        self.progress_bar.setGeometry(30, 40, 400, 25)
        self.progress_bar.setMaximum(100)
        self.start_button = QPushButton('Start', self)
        self.start_button.setGeometry(160, 80, 100, 30)
        self.start_button.clicked.connect(self.start_progress)
        self.worker = Worker()
        self.worker.update_progress.connect(self.update_progress)
    def start_progress(self):
        self.worker.start()
    def update_progress(self, value):
        self.progress_bar.setValue(value)
app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.setGeometry(300, 300, 460, 150)
window.show()
sys.exit(app.exec_())