我需要在嵌入式Linux的C代码中使用非单次定时器（例如来自Qt库的QTimer）（无单次定时器我的意思是一次无限期地触发x秒直到“停止定时器”被调用，而不是只触发一次或一次阻止代码计数的那个）。
我可以使用的一些库使用信号处理程序实现这样的计时器，但我想避免使用这样的系统（I learned that is not the best solutio n）。我知道我可以通过重新启动计时器（再次调用它）来模拟我想要的单次计时器，这是一个可接受的解决方案（实际上我谈到的那些工作方式），但我不知道如何在没有阻止运行代码的情况下实现它，直到触发定时器。
还有一件事：我需要能够实现更多，然后只有其中一个（这里是信号处理程序停止成为可行的解决方案AFAIK）。
那我怎么能做这样的解决方案呢？ Qt的QTimer提供的关闭越多越好！
答案 0 :(得分：3)
如果你确实需要不同间隔/次数的未指定数量的触发器，那么专用的计时器线程（在另一个答案中由nneonneo描述）在我的经验中具有最少的陷阱。
定时器是一种有限的资源（可用的定时器数量是可配置的，因系统而异，所以你不能像那样制作任何广泛的声明“我确信这对我的目的来说足够了” ）。
除非使用SA_RESTART标志，否则信号中断阻塞系统调用;即便如此，也有一些例外（详见信息处理程序}，系统调用中断和库函数章节）。
专用计时器线程围绕两个组件构建：
包含所有计时器事件的队列，列表，树或堆
典型的实现只需知道 next 事件何时发生，因此man 7 signal或min-heap的效果非常好。我发现min-heap实现起来简单而且健壮，而且插入和删除的时间复杂度足够高（ O（log N）时间复杂度）;使用绝对时间（在Linux中使用CLOCK_MONOTONIC）将事件作为键。
请注意，如果您将计时器事件用作超时，则还需要确保取消事件是有效的。在正常操作中，超时很少见，因此像Web服务器这样的东西可能会取消它设置的所有超时，而其中没有任何超时实际触发。
等待下一个事件或另一个插入新计时器事件的线程的线程
就个人而言，我使用一个数组来保存由pthread_mutex_t保护的事件的最小堆，其中pthread_cond_t用于在添加新事件后发出信号的其他线程。然后，使用priority queue在指定的时间内等待/休眠，或直到线程通知新事件（以较早者为准），这是一件简单的事情。
当下一个事件发生时 - 请注意，由于计划，您可能会发现多个单独的事件发生，因此您可能根本不想睡觉（但您仍可能检查是否添加了新事件） - ，你执行该事件。如果事件是周期性的，那么您也将它重新插入堆/队列中，并在下次准备好。
选择如何执行事件非常重要，而且确实是唯一真正棘手的事情。您可以使用标志 - 在实践中从零切换到非零是安全的，即使更改不是原子的，只要您不依赖于任何特定的非零值 - ;您可以使条件变量发出信号或广播;你可以发布一个信号量;你可以在一个特定的线程中引发一个特定的信号（如果安装了没有SA_RESTART标志的处理程序，即使是一个空信号处理程序也会导致阻塞I / O调用中断;我已将它用作I / O超时非常成功）;如果使用GCC（或Intel CC，Pathscale或Portland Group C编译器），您甚至可以使用pthread_cond_timedwait()或__atomic以原子方式修改值;等等。
如果您需要调用特定函数，我建议使用单独的线程（或者，如果应用程序/程序/游戏中的大多数工作是在这些计时器事件中完成的，则使用线程池）来执行事件。这使得计时器线程简单而精确，同时保持所有资源的使用易于控制。工作线程或线程池应该只有一个由互斥锁和条件变量保护的FIFO事件队列，以便定时器线程可以将每个事件添加到队列，然后在条件变量上发出信号以通知（下一个）工作线程这项工作是可行的。
事实上，在我使用其他事件动作模型的几个实例中，我现在相信功能工作者模型会更容易。特别是如果你使worker函数接受一个由调用者定义的指针（到一个结构），以便它们都具有相同的签名，这个接口变得非常简单，但非常强大和通用。
定时器线程加工作线程方法有一个缺点，那就是（最小）增加的延迟。工作线程不会在指定时间 获得工作，但不久之后。但是，如果您有工作线程获取当前时间，则与（未调整的）目标时间进行比较，并将其用作统计信息以在目标时间之前相应地触发事件，您通常可以处理此问题。 （我还没有验证过，但我确实相信Qt和GTK +工具包都会以类似的方式不断估计这种延迟。）
有问题吗？
答案 1 :(得分：1)
您有几个选项，其中任何一个都不需要标准C和POSIX库之外的任何库。
timer_create和朋友们。它们具有基于sigev的灵活通知方案，允许您指定通知方式（向特定线程发送信号，创建新线程或任意信号）。通过指定信号进入特定线程，您可以将该线程设置为准备好异步信号，并使用sig_atomic_t表示线程要完成的工作。最有趣的通知选项是使用全新线程的创建，但请注意，如果定时器频繁触发，这会变得很昂贵。timerfd API，例如timerfd_create。这些创建计时器，您可以使用poll或epoll进行轮询，使您能够将计时器添加到低级事件循环，并在完美的线程安全和信号安全的情况下对它们进行操作方式。alarm。这使用了SIGALRM异步信号，因此您再次使用sig_atomic_t和信号处理线程来处理计时器。select，poll或nanosleep：这就是QTimer通常所做的事情。您只需创建一个专用的计时器线程，让线程重复睡眠。为了使计时器按计划进行，您可以根据每个处理周期的长度调整休眠时间。最后一个选项是最便携的，但也基本上是最多的工作（因为你自己实现了计时器）。结果是你可以完全自定义“计时器”，因为你是在睡眠基元上实现它。