CodeBlocks（适用于 Windows）中的睡眠 C 函数无法正常工作答案

【问题标题】：Sleep C function in CodeBlocks (for Windows) doesn't work properlyCodeBlocks（适用于 Windows）中的睡眠 C 函数无法正常工作
【发布时间】：2016-09-27 09:33:14
【问题描述】：

我正在尝试用 C 语言（适用于 Windows）做一个秒表，代码似乎可以工作，但睡眠功能的时间与实时不匹配。

进程返回 0 (0x0) 执行时间：1.907 秒按任意键继续。

问题是执行时间大约是 2 秒，但应该只有 1 秒。只是想知道我做错了什么，因为 Windows 中的睡眠功能接受毫秒作为它应该工作的参数。这是代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
int main()
{

    int milliseconds=0;
    int seconds=0;
    int counter;

    for(counter=0;counter<1000;counter++) {

        Sleep(1);
        milliseconds = milliseconds + 1;
        printf("%d\n",milliseconds);

        if(milliseconds==1000) {
            seconds = seconds + 1;
            milliseconds = 0;
            printf("seconds: %d",seconds);
        }

    }

    return 0;
}

【问题讨论】：

你得到哪个输出？
输出为：998 999 1000 秒：1 进程返回 0 (0x0) 执行时间：1.898 s 按任意键继续。
您在测量时遇到了一个常见错误：您将单个测量值相加。每个都会带来一个可能很小的特定错误。但是，将单个结果相加也会增加错误。尝试在这里测量绝对值。
每个循环休眠一毫秒，然后也做它的事情，所以每次迭代是 1ms 加上“做事情的时间”。完成这 1000 次最终需要 1000 毫秒 plus 1000 * “做事的时间”。
这个“printf("%d\n",milliseconds);”实际上打印的是计数迭代，而不是毫秒。

标签： c windows codeblocks sleep

【解决方案1】：

您正在休眠，超时时间为 1 毫秒。实际上，您放弃了当前线程的时间片，默认情况下为 15.6 毫秒。但是如果你有一个像 Visual Studio 一样运行的 WPF 应用程序，它将被设置为 1ms。睡眠将不会早于您想要睡眠的时间返回，因此您将有效地等待最多 2 秒睡眠时间的时间片。如果你使用像ETWController 这样的分析器，你可以看到线程直接等待。

您会看到，我们有 1004 个上下文切换事件，它们平均等待了 1.6 毫秒，而不是您预期的 1 毫秒。操作系统调度程序如何影响您的睡眠时间还有很多。最好的办法是测量。参见例如SpinWait is dangerous。

当我例如关闭所有强制执行 1ms 系统计时器的应用程序我会得到 6.5 秒的睡眠时间！为了检查真正的等待时间，我使用了带有高分辨率计时器的代码来打印真正的等待时间：

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <chrono>

int main()
{

    int milliseconds = 0;
    int seconds = 0;
    int counter;

    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    for (counter = 0; counter<1000; counter++) {

        Sleep(1);
        milliseconds = milliseconds + 1;
        //printf("%d\n", milliseconds);

        if (milliseconds == 1000) {
            seconds = seconds + 1;
            milliseconds = 0;
            printf("\nseconds: %d", seconds);
        }

    }

    auto stop = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(stop - start).count();
    printf("Duration: %dms", ms);
    return 0;
}

这是输出：

ClockRes v2.0 - View the system clock resolution
Copyright (C) 2009 Mark Russinovich
SysInternals - www.sysinternals.com

Maximum timer interval: 15.625 ms
Minimum timer interval: 0.500 ms
Current timer interval: 1.000 ms
seconds: 1
Duration: 1713ms

ClockRes v2.0 - View the system clock resolution
Copyright (C) 2009 Mark Russinovich
SysInternals - www.sysinternals.com

Maximum timer interval: 15.625 ms
Minimum timer interval: 0.500 ms
Current timer interval: 15.625 ms

seconds: 1
Duration: 6593ms

【讨论】：

【解决方案2】：

您不能使用Sleep 函数编写秒表。它不是用来计时的。它所做的只是使线程将其剩余的时间片让给其他竞争线程，从而允许它们执行。无法保证您的线程将休眠的确切时间。它的执行可能会被更高优先级的线程抢占。根据the documentation：

如果 dwMilliseconds 小于系统时钟的分辨率，线程可能会休眠少于指定的时间长度。如果 dwMilliseconds 大于 1 刻但小于 2，则等待时间可以介于 1 到 2 刻之间，以此类推。

它继续讨论如何提高睡眠间隔的准确性，但这也不是您想要的。创建一个计时器会更适合您的目的，例如使用SetTimer function。指定一个回调函数，时间到了你会收到通知。如果您需要一个非常准确的计时器，您可以使用multimedia timer。教程可用here。不过，对于简单的秒表来说可能是不必要的。

要获取时间计数并实现您自己的计时功能，您可以调用GetTickCount 函数。或使用high-resolution timer APIs 获得最大分辨率。 QueryPerformanceCounter 返回当前时间戳，除以 QueryPerformanceFrequency 的结果。

【讨论】：

【解决方案3】：

系统会尽最大努力处理对操作系统的请求，不保证任何响应时间。 Windows 的设计和优化考虑了性能和吞吐量，用于一般用途，而不是实时任务。您的进程与其他需要操作系统注意的进程共享操作系统。操作系统仅保证进程暂停将持续至少，只要您请求给予或接受时钟滴答。加上循环处理时间意味着您将从该代码中得到不一致的结果。

【讨论】：