Question

正如标题所说，我正在寻找在C ++中实现多个计时器的最佳方法（而不是c ++ 11）。我的想法是有一个单一的pthread（posix）来处理定时器。我需要至少4个定时器，3个周期和1个单发。最小分辨率应为1秒（最短计时器）和最长分辨率15小时。所有计时器都应该同时运行。

这些是我想到的不同实现（我不知道它们在线程环境中是最安全的还是最简单的实现）：

1）使用itimerspec，sigaction和sigevent结构如下：

static int Tcreate( char *name, timer_t *timerID, int expireMS, int intervalMS )
{
   struct sigevent         te;
   struct itimerspec       its;
   struct sigaction        sa;
   int                     sigNo = SIGRTMIN;

   sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
   sa.sa_sigaction = app;
   sigemptyset(&sa.sa_mask);
   if (sigaction(sigNo, &sa, NULL) == -1)
   {
       perror("sigaction");
   }

   /* Set and enable alarm */
   te.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
   te.sigev_signo = sigNo;
   te.sigev_value.sival_ptr = timerID;
   timer_create(CLOCK_REALTIME, &te, timerID);

   its.it_interval.tv_sec = 0;
   its.it_interval.tv_nsec = intervalMS * 1000000;
   its.it_value.tv_sec = 0;
   its.it_value.tv_nsec = expireMS * 1000000;
   timer_settime(*timerID, 0, &its, NULL);

   return 1;
}

2）使用clock（）并检查时差，如下所示：

std::clock_t start;
double duration;
start = std::clock();
duration = ( std::clock() - start ) / (double) CLOCKS_PER_SEC;

3）使用这样的计时器：

auto diff = tp - chrono::system_clock::time_point();
  cout << "diff:" << chrono::duration_cast<chrono::minutes>(diff).count()
       << " minute(s)" << endl;
  Days days = chrono::duration_cast<Days>(diff);
  cout << "diff:" << days.count() << " day(s)" << endl;

请将这些视为想法，而不是实际的工作代码。

您对此有何看法？

Answer 1

由于所有计时器创建显然都是通过单个API（即控制代码可以看到所有计时器），因此您可以完全避免信号或繁忙循环，并保留一个排序的计时器列表（如{{1}按截止日期键入），并使用（例如）pthread_cond_timedwait等待条件变量。条件变量互斥锁保护定时器列表。

如果您安排一个新的计时器，其截止时间早于当前的＆＃34;下一个＆＃34;计时器，您需要唤醒睡眠线程并安排调整后的睡眠（如果不是这个要求，您可以使用普通std::map或其他）。这一切都发生在与条件变量相关联的互斥锁中。

您不必使用条件变量，但它们似乎是最干净的，因为相关的互斥锁自然用于保护计时器列表。您也可以使用usleep在一个semaphone上构建它，但是在内部套接字，管道或类似的东西上sem_timedwait之上构建它，但是你会被单独控制多个 - 对定时器队列的线程访问。

Answer 2

如果您的计时器线程仅对负责定时器，并且最小分辨率为1秒，并且时间不需要那么精确（即+/- 0.1秒是好的然后，定时器线程的一个简单实现是只睡1秒，检查需要触发的任何定时器，并重复，如下面的伪代码：

repeat: sleep 1 t = t+1 for timer in timers where timer(t) = true: fire(timer)

硬件将填充存储定时器的结构 - 可能是定时器将由其他线程设置，可能由多个线程设置，可能尝试同时设置定时器。建议使用一些标准数据结构（如线程安全队列）将消息传递给定时器线程，然后在每个循环中更新定时器集合本身：

repeat: sleep 1 t = t+1 while new_timer_spec = pop(timer_queue): add_timer(new_timer_spec) for timer in timers where timer(t) = true: fire(timer)

要考虑的另一件事是fire(timer)的本质 - 这里要做的事情真的取决于使用定时器的线程的需求。也许只是设置一个他们可以读取的变量就足够了，或者这可能会激发线程可以监听的信号。

在C ++中用线程实现多个定时器的最安全的方法

2 个答案: