有人可以在Linux下解释如何使用clock_gettime制作倒数计时器。我知道你可以使用clock()函数来获取cpu时间,并将它乘以CLOCKS_PER_SEC来获得实际时间,但是我告诉clock()函数不适合这个。
到目前为止,我已尝试过这种情况(十亿人暂停一秒钟)
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define BILLION 1000000000
int main()
{
struct timespec rawtime;
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &rawtime);
unsigned long int current = ( rawtime.tv_sec + rawtime.tv_nsec );
unsigned long int end = (( rawtime.tv_sec + rawtime.tv_nsec ) + BILLION );
while ( current < end )
{
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC_RAW, &rawtime);
current = ( rawtime.tv_sec + rawtime.tv_nsec );
}
return 0;
}
我知道这本身并不是很有用,但是一旦我发现如何正确计时,我就可以在我的项目中使用它。我知道sleep()可以用于此目的,但我想自己编写计时器,以便我可以更好地将它集成到我的项目中 - 例如它返回剩余时间的可能性,而不是暂停整个程序
答案 0 :(得分:5)
请不要那样做。您在busy loop中没有任何内容消耗CPU功率。
为什么不使用nanosleep()
功能呢?它非常适合您概述的用例。或者,如果你想要一个更简单的界面,也许像
#define _POSIX_C_SOURCE 200809L
#include <time.h>
#include <errno.h>
/* Sleep for the specified number of seconds,
* and return the time left over.
*/
double dsleep(const double seconds)
{
struct timespec req, rem;
/* No sleep? */
if (seconds <= 0.0)
return 0.0;
/* Convert to seconds and nanoseconds. */
req.tv_sec = (time_t)seconds;
req.tv_nsec = (long)((seconds - (double)req.tv_sec) * 1000000000.0);
/* Take care of any rounding errors. */
if (req.tv_nsec < 0L)
req.tv_nsec = 0L;
else
if (req.tv_nsec > 999999999L)
req.tv_nsec = 999999999L;
/* Do the nanosleep. */
if (nanosleep(&req, &rem) != -1)
return 0.0;
/* Error? */
if (errno != EINTR)
return 0.0;
/* Return remainder. */
return (double)rem.tv_sec + (double)rem.tv_nsec / 1000000000.0;
}
不同之处在于使用这个CPU可以自由地做其他事情,而不是像疯狂的松鼠那样旋转。
答案 1 :(得分:2)
这不是一个答案,而是一个如何使用信号和POSIX计时器来实现超时计时器的例子;旨在回应OP的后续问题,对已接受的答案进行评论。
#define _POSIX_C_SOURCE 200809L
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
/* Timeout timer.
*/
static timer_t timeout_timer;
static volatile sig_atomic_t timeout_state = 0;
static volatile sig_atomic_t timeout_armed = 2;
static const int timeout_signo = SIGALRM;
#define TIMEDOUT() (timeout_state != 0)
/* Timeout signal handler.
*/
static void timeout_handler(int signo, siginfo_t *info, void *context __attribute__((unused)))
{
if (timeout_armed == 1)
if (signo == timeout_signo && info && info->si_code == SI_TIMER)
timeout_state = ~0;
}
/* Unset timeout.
* Returns nonzero if timeout had expired, zero otherwise.
*/
static int timeout_unset(void)
{
struct itimerspec t;
const int retval = timeout_state;
/* Not armed? */
if (timeout_armed != 1)
return retval;
/* Disarm. */
t.it_value.tv_sec = 0;
t.it_value.tv_nsec = 0;
t.it_interval.tv_sec = 0;
t.it_interval.tv_nsec = 0;
timer_settime(timeout_timer, 0, &t, NULL);
return retval;
}
/* Set timeout (in wall clock seconds).
* Cancels any pending timeouts.
*/
static int timeout_set(const double seconds)
{
struct itimerspec t;
/* Uninitialized yet? */
if (timeout_armed == 2) {
struct sigaction act;
struct sigevent evt;
/* Use timeout_handler() for timeout_signo signal. */
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_sigaction = timeout_handler;
act.sa_flags = SA_SIGINFO;
if (sigaction(timeout_signo, &act, NULL) == -1)
return errno;
/* Create a monotonic timer, delivering timeout_signo signal. */
evt.sigev_value.sival_ptr = NULL;
evt.sigev_signo = timeout_signo;
evt.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
if (timer_create(CLOCK_MONOTONIC, &evt, &timeout_timer) == -1)
return errno;
/* Timeout is initialzied but unarmed. */
timeout_armed = 0;
}
/* Disarm timer, if armed. */
if (timeout_armed == 1) {
/* Set zero timeout, disarming the timer. */
t.it_value.tv_sec = 0;
t.it_value.tv_nsec = 0;
t.it_interval.tv_sec = 0;
t.it_interval.tv_nsec = 0;
if (timer_settime(timeout_timer, 0, &t, NULL) == -1)
return errno;
timeout_armed = 0;
}
/* Clear timeout state. It should be safe (no pending signals). */
timeout_state = 0;
/* Invalid timeout? */
if (seconds <= 0.0)
return errno = EINVAL;
/* Set new timeout. Check for underflow/overflow. */
t.it_value.tv_sec = (time_t)seconds;
t.it_value.tv_nsec = (long)((seconds - (double)t.it_value.tv_sec) * 1000000000.0);
if (t.it_value.tv_nsec < 0L)
t.it_value.tv_nsec = 0L;
else
if (t.it_value.tv_nsec > 999999999L)
t.it_value.tv_nsec = 999999999L;
/* Set it repeat once every millisecond, just in case the initial
* interrupt is missed. */
t.it_interval.tv_sec = 0;
t.it_interval.tv_nsec = 1000000L;
if (timer_settime(timeout_timer, 0, &t, NULL) == -1)
return errno;
timeout_armed = 1;
return 0;
}
int main(void)
{
char *line = NULL;
size_t size = 0;
ssize_t len;
fprintf(stderr, "Please supply input. The program will exit automatically if\n");
fprintf(stderr, "it takes more than five seconds for the next line to arrive.\n");
fflush(stderr);
while (1) {
if (timeout_set(5.0)) {
const char *const errmsg = strerror(errno);
fprintf(stderr, "Cannot set timeout: %s.\n", errmsg);
return 1;
}
len = getline(&line, &size, stdin);
if (len == (ssize_t)-1)
break;
if (len < (ssize_t)1) {
/* This should never occur (except for -1, of course). */
errno = EIO;
break;
}
/* We do not want *output* to be interrupted,
* so we cancel the timeout. */
timeout_unset();
if (fwrite(line, (size_t)len, 1, stdout) != 1) {
fprintf(stderr, "Error writing to standard output.\n");
fflush(stderr);
return 1;
}
fflush(stdout);
/* Next line. */
}
/* Remember to cancel the timeout. Also check it. */
if (timeout_unset())
fprintf(stderr, "Timed out.\n");
else
if (ferror(stdin) || !feof(stdin))
fprintf(stderr, "Error reading standard input.\n");
else
fprintf(stderr, "End of input.\n");
fflush(stderr);
/* Free line buffer. */
free(line);
line = NULL;
size = 0;
/* Done. */
return 0;
}
如果将上述内容保存为timer.c
,则可以使用例如
gcc -W -Wall -O3 -std=c99 -pedantic timer.c -lrt -o timer
并使用./timer
运行它。
如果你仔细阅读上面的代码,你会发现它实际上是一个周期性的定时器信号(以毫秒为间隔),在第一个信号之前有一个可变的延迟。这只是我喜欢使用的技术,以确保我不会错过信号。 (信号重复,直到超时未设置。)
请注意,尽管您可以在信号处理程序中进行计算,但您应该只使用 async-signal-safe 的函数;见man 7 signal。此外,只有sig_atomic_t
类型是原子wrt。普通的单线程代码和信号处理程序。因此,最好只使用信号作为指标,并在您自己的程序中执行实际代码。
如果你想要,例如在信号处理程序中更新怪物坐标,这可能有点棘手。我使用三个包含怪物信息的数组,并使用GCC __sync_bool_compare_and_swap()
更新数组指针 - 与图形中的三重缓冲技术非常相似。
如果您需要多个并发超时,则可以使用多个计时器(其中有多个可用),但最佳选择是定义超时时隙。 (您可以使用生成计数器来检测“遗忘”超时等等。)每当设置或取消设置新超时时,您都会更新超时以反映下一个超时的超时。这是更多的代码,但实际上是对上述内容的直接扩展。