c实现的几种定时器

1.linux下调用系统函数alarm(),setitimer(),sleep(),usleep()（实现微妙定时），

2.单纯c语言实现gettimeofday()（微妙定时）,time(),

3.windows可用Sleep()实现微秒级定时

 

1.alarm()

#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);

函数返回值

成功：若是调用此alarm（）前，进程已经设置了闹钟时间，则返回上一个闹钟时间的剩余时间，不然返回0。不阻塞！！！

出错：-1

做用：  调用 alarm 函数即设定一个闹钟,也就是告诉内核在 seconds 秒以后给当前进程发 SIGALRM 信号,默认处理动做是终止当前进程。闹钟返

回值是 0 或者是之前设定的闹钟时间还余下的秒数。若是 seconds 值为 0,表示取消之前设定的闹钟,函数的返回值仍然
是之前设定的闹钟时间还余下的秒数。
例

 ------ alarm
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
          int counter;
          alarm(1);
          for(counter=0; 1; counter++)
                    printf("counter=%d ", counter);
          return 0;
}
这个程序的做用是 1 秒钟以内不停地数数,1 秒钟到了就被 SIGALRM 信号终
止。

 

-----------》》1.1 配合pause函数实现sleep函数！

#include <unistd.h>
int pause(void);
pause 函数使调用进程挂起直到有信号递达。若是信号的处理动做是终止进程,则进程终止,pause 函数没有机会返回;若是信号的处理动做是忽略,则
进程继续处于挂起状态,pause 不返回;若是信号的处理动做是捕捉,则调用了信号处理函数以后 pause 返回-1,errno 设置为 EINTR,因此 pause 只有出错
的返回值(想一想之前还学过什么函数只有出错返回值?)。错误码 EINTR 表示“被信号中断”。
下面咱们用 alarm 和 pause 实现 sleep(3)函数,称为 mysleep。
mysleep
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
void sig_alrm(int signo)
{
          /* nothing to do */
}
unsigned int mysleep(unsigned int nsecs)
{
                    
          struct sigaction newact, oldact;
          unsigned int unslept;
          newact.sa_handler = sig_alrm;
          sigemptyset(&newact.sa_mask);
          newact.sa_flags = 0;
          sigaction(SIGALRM, &newact, &oldact);
          alarm(nsecs);
          pause();
          unslept = alarm(0);
          sigaction(SIGALRM, &oldact, NULL);
          return unslept;
}
int main(void)
{
          while(1){
                    mysleep(2);
                    printf("Two seconds passed\n");
          }
          return 0;
}
    1. main 函数调用 mysleep 函数,后者调用 sigaction 注册了 SIGALRM 信号        的处理函数 sig_alrm。
    2. 调用 alarm(nsecs)设定闹钟。
    3. 调用 pause 等待,内核切换到别的进程运行。
    4. nsecs 秒以后,闹钟超时,内核发 SIGALRM 给这个进程。
    5. 从内核态返回这个进程的用户态以前处理未决信号,发现有 SIGALRM 信号,其处理函数是 sig_alrm。
    6. 切换到用户态执行 sig_alrm 函数,进入 sig_alrm 函数时 SIGALRM 信号被自动屏蔽,从 sig_alrm 函数返回时 SIGALRM 信号自动解除屏蔽。而后
        自动执行系统调用 sigreturn 再次进入内核,再返回用户态继续执行进程的主控制流程(main 函数调用的 mysleep 函数)。
    7. pause 函数返回-1,而后调用 alarm(0)取消闹钟,调用 sigaction 恢复SIGALRM 信号之前的处理动做。

 

 

 

2.setitimer()----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

经常使用到的函数:
#include <sys/time.h>
int getitimer (int which, struct itimerval* value);
int setitimer (int which, struct itimerval* newvalue, struct itimerval* oldvalue);

which有三种状态:
ITIMER_REAL: 对指定时间值,按天然时间计数, 时间到发出SIGALRM信号.
ITIMER_VIRTUAL: 对指定时间值, 当只在用户态时（进程执行的时候）计数,  时间到发出SIGVTALRM信号.
ITIMER_PROF: 对指定时间值, 用户态或内核态（进程执行与系统为进程调度）都计数, 时间到, 发出SIGPROF信号, 与ITIMER_VIRTVAL联合, 经常使用来计算系统内核时间和用户时间.

struct timeval
{
long tv_sec; /* 秒 */
long tv_usec; /* 微秒 */
};

struct itimerval
{
struct timeval it_interval;  /* 时间间隔 *///循环定时时间
struct timeval it_value; /* 当前时间计数 */第一次计时时间
};
it_interval用来指定每隔多长时间执行任务, it_value用来保存当前时间离执行任务还有多长时间. 好比说, 你指定it_interval为2秒(微秒为0), 开始的时候咱们把it_value的时间也设定为2秒(微秒为0), 当过了一秒, it_value就减小一个为1, 再过1秒, 则it_value又减小1, 变为0, 这个时候发出信号(告诉用户时间到了, 能够执行任务了), 而且系统自动把it_value的置重置为it_interval的值, 即2秒, 再从新计数.

 

 -------------------------------代码实现

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

static char msg[] = "time is running out.\n";
static int len;

/* time's up */
void prompt_info (int signo)
{
write (STDERR_FILENO, msg, len);
}

void init_sigaction (void)
{
struct sigaction tact;

tact.sa_handler = prompt_info;
tact.sa_flags = 0;

sigemptyset (&tact.sa_mask);
sigaction (SIGALRM, &tact, NULL);
}

void init_time ()
{
struct itimerval value;

value.it_value.tv_sec = 2;
value.it_value.tv_usec = 0;

value.it_interval = value.it_value;

/* set ITIMER_REAL */
setitimer (ITIMER_REAL, &value, NULL);
}

int main (int argc, char** argv)
{
len = strlen (msg);
init_sigaction ();
init_time ();
while (1);

exit (0);
}

 该程序的ITMER_REAL定时器，每隔2秒钟都会发送一个SIGALRM信号，当主函数接收到了这个信号以后，调用信号处理函数prompt_info在标准错误上输出time is running out这个字符串。
对于ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的使用方法相似，当你在setitimer里面设置的定时器为ITIMER_VIRTUAL的时候，你把sigaction里面的SIGALRM改成SIGVTALARM, 同理，ITIMER_PROF对应SIGPROF。
不过，你可能会注意到，当你用ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的时候，你拿一个秒表，你会发现程序输出字符串的时间间隔会不止2秒，甚至5-6秒才会输出一个，那是由于cpu在用户与内核切换之间也会浪费时间，这段时间是不计入在指定时间范围以内的。

 

3.time()或gettimeofday()利用时间差来计算--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

1. #include <signal.h> 
2. #include <unistd.h> 
3. #include <string.h> 
4. #include <stdio.h> 
5. #include <time.h> //包含time()函数

6.#include <sys/time.h>//包含gettimeofday()函数

7. staticchar msg[] = "I received a msg.\n"; 

8. int len; 
9. static time_t lasttime; 
10. void show_msg(int signo) 
11. { 
12.     write(STDERR_FILENO, msg, len); 
13. } 
14. intmain() 
15. { 
16.     structsigaction act; 
17.     unionsigval tsval; 
18. 
19.     act.sa_handler = show_msg; 
20.     act.sa_flags = 0; 
21.     sigemptyset(&act.sa_mask); 
22.     sigaction(50, &act, NULL); 
23. 
24.     len = strlen(msg); 
25.     time(&lasttime); 
26.     while( 1 ) 
27.     { 
28.         time_tnowtime; 
29.         /*获取当前时间*/ 
30.         time(&nowtime); 
31.         /*和上一次的时间作比较，若是大于等于2秒，则马上发送信号*/ 
32.         if(nowtime - lasttime >= 2) 
33.         { 
34.             /*向主进程发送信号，其实是本身给本身发信号*/ 
35.             sigqueue(getpid(), 50, tsval); 
36.             lasttime = nowtime; 
37.         }        
38.     } 
39.     return0; 
40. }

 

若是你想更精确的计算时间差，你能够把 time 函数换成gettimeofday，这个能够精确到微妙。
上面介绍的几种定时方法各有千秋，在计时效率上、方法上和时间的精确度上也各有不一样，采用哪一种方法，就看你程序的须要

 

4 sleep实现方法-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

下面咱们来看看用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。下载: timer2.c1. #include <signal.h> 2. #include <unistd.h> 3. #include <string.h> 4. #include <stdio.h> 5. 6. staticchar msg[] = "I received a msg.\n"; 7. int len; 8. void show_msg(int signo) 9. { 10.     write(STDERR_FILENO, msg, len); 11. } 12. intmain() 13. { 14.     structsigaction act; 15.     unionsigval tsval; 16. 17.     act.sa_handler = show_msg; 18.     act.sa_flags = 0; 19.     sigemptyset(&act.sa_mask); 20.     sigaction(50, &act, NULL); 21. 22.     len = strlen(msg); 23.     while( 1 ) 24.     { 25.         sleep(2); /*睡眠2秒*/ 26.         /*向主进程发送信号，其实是本身给本身发信号*/ 27.         sigqueue(getpid(), 50, tsval); 28.     } 29.     return0; 30. }看到了吧，这个要比上面的简单多了，并且你用秒表测一下，时间很准，指定2秒到了就给你输出一个字符串。因此，若是你只作通常的定时，到了时间去执行一个任务，这种方法是最简单的。