PHP CLIでプログレスバーを実現する

結論

\r (CR：キャリッジリターン)と\x08(BS：バックスペース)を使えば良い。
あとは好きな出力を行うだけでOK。

環境

PHP 7.0.2 + bash on CentOS 7
PHP 7.0.2 + Git Bash on Windows 10 Pro
PHP 7.0.2 + Windows PowerShell on Windows 10 Pro
※Windows 10におけるcmd.exeは制御コード類が丸っと動作しない仕様なのでもう諦めた。

そもそもCRとはなんなのか。

コンピューティングでは、キャリッジ・リターン (CR) はASCII、Unicode、EBCDICにおける制御文字の一種で、プリンターまたは何らかの表示装置にカーソルを同一行の先頭位置に移動させる意味を持つ。

キャリッジ・リターン - Wikipedia

次のページにある動画の5秒当たりの動きが判りやすいかも。
ヘッドが左側に戻っている。
Electrical Typewriter Machine In Use 映像素材 | ロイヤリティフリーのハイビジョン映像・ビデオ・動画素材ライブラリー | 6625814

実際の使い出

跡が残る

echo 'ここで一旦書いても';
echo "\r";
echo 'なかった事になる。';
echo PHP_EOL;

なお、あくまで行頭に戻すだけなので、次のような処理を行うと不思議な表示になる。

echo '987654321';
echo "\r";
echo '1234';
echo PHP_EOL;

この場合、"123454321"と表示される。
最終行で改行が行われた結果、先行して書いていた"54321"の部分の表示が更新されないためである。
最終行の改行を削除すると、"1234"として表示される。

ではどうやって意図通りの見ためにするか？

差分のある分を空白文字で上書きしてやればいい。

echo '987654321';
echo "\r";
echo '1234';
echo '     ';
echo PHP_EOL;

こうすると見事に"54321"が消える。が。

echo '987654321';
echo "\r";
echo '1234';
echo '     ';

改行を無くし、リアルな表示にしてやると"1234 "となってしまう。

ではどうやって意図通りの見ためにするか？ツヴァイ

制御コードを更に使う。

"\x08"（バックスペース）を使う事で表示した文字を無かった事にできる。

なので・・・

echo '987654321';
echo "\r";
echo '1234';
echo "     \x08\x08\x08\x08\x08";
echo PHP_EOL;

あわせて・・・

echo '987654321';
echo "\r";
echo '1234';
echo "     \x08\x08\x08\x08\x08";

とする事で、見た目もリアルな文字も綺麗に除去する事ができた。

なお、次の通りとして近い結果を得られる。

echo '987654321';
echo "\r";
echo "\e[2K";
echo '1234';

残念ながら、Windows Power Shellは"\e[2K"を処理できないようだ。

実装

むしろプログレスバーを作る処理の方が大変だという・・・

test.php

<?php
/**
 * usage:
 *
 * コマンドラインで次のコマンドを入力し、Enterを押下してください。
 * （php binaryへのパスは通っているものとします）
 * php test.php
 *
 * その後"please input count:"と表示されるので、任意の数字を入力し、Enterを押下してください。
 */
//======================================================
//初期設定
//======================================================
//おやくそく
date_default_timezone_set('Asia/Tokyo');

//繰り返し中の待ち時間 単位はマイクロ秒 50000の場合は50ミリ秒
define('WAIT_TIME', 50000);

//======================================================
//実処理
//======================================================
//ここで繰り返し用数値を取得
echo 'please input count:';
$all_count = trim(fgets(STDIN));

//プログレスバー用の関数生成
$progress = create_progress($all_count);

//繰り返し部
for ($i = 1;$i <= $all_count;$i++) {
	//プログレスバーの表示
	echo $progress();

	//ちょっとだけスリープする。
	usleep(WAIT_TIME);
}

//最後に改行いれないと見づらくなる。
echo "\n";

//======================================================
//以下関数
//======================================================
/**
 * プログレスバーを生成する関数を生成します。
 *
 * usage:
 * $all_count = count($array);
 * $progress create_progress($all_count);
 * foreach ($array as $row) {
 *     // $rowを使った何らかの処理
 *     $progress();
 * }
 *
 * 引数無しで$progress();を利用し、進捗が100%まで到達した場合、内部で初期化が入る為、そのまま再利用できます。
 *
 * @param	int		$all_count		対象とする処理の全数
 * @param	array	$progress_chars	プログレスバーでバーとして利用する文字設定
 *	[
 *		'finished'		=> string 終了済みを示す文字 キー名を省略した場合、0番目の要素を使う
 *		'current'		=> string 現在位置を示す文字 キー名を省略した場合、1番目の要素を使う
 *		'unfinished'	=> string 完了済みを示す文字 キー名を省略した場合、2番目の要素を使う
 *	]
 * @param	string	$format			プログレスバー表示フォーマット sprintf互換
 *	位置指定子に対する内容
 *		1$：現在の進捗率
 *		2$：プログレスバーの終了分
 *		3$：プログレスバーの現在位置の文字
 *		4$：プログレスバーの未了分
 *		5$：予想残り時間
 *		6$：全数に対する作業完了数
 * @return	callable	プログレスバーを表示する関数
 *	@param			int	$current	対象とする処理の現在位置 開始値は1 省略すると現在の値に+1した値で実行する
 *	@throws		\Exception		$currentが1未満の数字を与えると例外が発生する
 */
function create_progress ($all_count, $progress_chars = [], $format = null) {
	//======================================================
	//関数作成前の初期化
	//======================================================
	//プログレスバー文字の確定
	$finished_str	= isset($progress_chars['finished']) ? $progress_chars['finished'] : (isset($progress_chars[0]) ? $progress_chars[0] : '|');
	$current_str	= isset($progress_chars['current']) ? $progress_chars['current'] : (isset($progress_chars[1]) ? $progress_chars[1] : '|');
	$unfinished_str	= isset($progress_chars['unfinished']) ? $progress_chars['unfinished'] : (isset($progress_chars[2]) ? $progress_chars[2] : ' ');

	//プログレスバーフォーマットの確定
	if ($format === null) {
		$format = sprintf(' %% 3s%%%% [%%s%%s%%s] ETA %%s %% %ss/%s', strlen($all_count), $all_count);
	}

	//======================================================
	//関数構築
	//======================================================
	return function ($current = null) use ($all_count, $finished_str, $current_str, $unfinished_str, $format) {
		//======================================================
		//初期処理
		//======================================================
		//プログレスバー実行開始時点の時間保持用変数
		static $start_ts;

		//直前に表示されたプログレスバーの文字列長
		static $before_width;

		//最後に実行した位置
		static $position;

		//現在の時間を取得
		$current_ts = microtime(true);

		//======================================================
		//検証
		//======================================================
		if ($current !== null && $current < 1) {
			throw new \Exception(sprintf('現在位置は1以上の数値のみ使用できます。$current:%s', $current));
		}

		//======================================================
		//クロージャ―変数の初期化
		//======================================================
		if ($current === null) {
			if ($position === null) {
				$position = 0;
			}
			$position++;
		} else {
			$position = $current;
		}

		//プログレスバー初期化処理
		if ($position === 1) {
			$start_ts = $current_ts;
		}

		//======================================================
		//実処理
		//======================================================
		//プログレスバー実行開始からの経過時間
		$elapsed_ts = ($current_ts - $start_ts) / $position * ($all_count - $position);

		//予想終了時間の算出
		$eta = sprintf('%02.2s:%02s:%02s.%0-3.3s', $elapsed_ts / 60 / 60 % 60, $elapsed_ts / 60 % 60, $elapsed_ts % 60, round(($elapsed_ts - floor($elapsed_ts)) * 1000));

		//進捗状況の算出
		$percent = $position / $all_count * 100;
		$progress = round($percent / 2);

		//プログレスバーの構築
		$progress_bar = sprintf($format, round($percent), str_repeat($finished_str, $progress), $current_str, str_repeat($unfinished_str, 50 - $progress), $eta, $position);

		//直前に表示したプログレスバーの文字列長が現在よりも長い場合、消しこみ処理を追加する。
		$current_width = mb_strwidth($progress_bar);
		$sol = '';
		if ($before_width > $current_width) {
			$diff_width = $before_width - $current_width;
			$sol = sprintf('%s%s', str_repeat(' ', $diff_width), str_repeat("\x08", $diff_width));
		}
		$before_width = $current_width;

		//現在位置が$all_countと同一になった場合、初期化して終わる。
		if ($all_count == $position) {
			$start_ts		= null;
			$before_width	= null;
			$position		= null;
			$eol			= '';
		} else {
			//末尾につける "\r" が全ての答えだった。"\n"に変えると良く判る。
			$eol			= "\r";
		}

		//処理の終了
		return sprintf('%s%s%s', $sol, $progress_bar, $eol);
	};
}