在 C 中实现时间延迟功能答案

【问题标题】：Implementing time delay function in C在 C 中实现时间延迟功能
【发布时间】：2015-07-21 19:55:49
【问题描述】：

我想使用空循环实现延迟功能。但是完成一次循环所需的时间取决于编译器和机器。我希望我的程序自行确定时间并将程序延迟指定的时间。谁能给我任何想法如何做到这一点？ N. B. 有一个名为 delay() 的函数将系统挂起指定的毫秒数。不使用这个功能是否可以挂起系统？

【问题讨论】：

delay() 函数取决于操作系统和机器。它不是 C 语言的什么神奇功能，它只是 ANSI 或 POSIX 采用的标准接口。它必须在特定硬件的内核级别上实现，这意味着它也是（编译器/机器相关的）。
如果您不是在内核级别的编程，即 unix、windows 等中的用户应用程序，为什么要重新发明轮子？如果您处于内核级别，则必须了解硬件如何使用带有计时器的寄存器等。
从 C11 开始，该标准现在提出了一个独立于操作系统的接口thrd_sleep。不幸的是，并非所有编译器都实现了这一点，但即将到来。
Linux 中的 usleep()/nanosleep() 或 Windows 中的 Sleep() 肯定会起作用，但我的经验是，任何时候你认为你想要在程序中出现这样的延迟，这是因为你没有考虑到你真正需要的东西。你到底想完成什么？

标签： c delay

【解决方案1】：

首先，您应该永远不要无所事事地坐在循环中。它不仅浪费能源（因为它让你的 CPU 100% 忙于计算你的循环计数器）——在多任务系统中，它还会降低整个系统的性能，因为你的进程一直在获得 时间片 看起来正在做某事的时间。

下一点是......我不知道任何delay() 函数。这不是标准 C。事实上，在 C11 之前，根本就没有这样的标准。

POSIX 来拯救，有usleep(3)（已弃用）和nanosleep(2)。如果您使用的是符合 POSIX 的系统，那么您可以使用这些系统。它们阻塞（意味着您的操作系统的调度程序知道它们无事可做，并且仅在调用结束后调度它们），因此您不会浪费 CPU 功率。

如果您在 Windows 上，对于代码的直接延迟，您只有 Sleep()。请注意，这个函数需要几毫秒，但通常只有大约 15 毫秒的精度。通常足够好，但并非总是如此。如果您需要在 Windows 上获得更高的精度，您可以使用 timeBeginPeriod() 请求更多定时器中断 ...timeBeginPeriod(1); 将每毫秒请求一个定时器中断。当您不再需要精度时，不要忘记使用 相同的值 调用 timeEndPeriod()，因为更多的定时器中断是有代价的：它们使系统保持忙碌，从而浪费更多能量。

我最近在开发一个小游戏时遇到了类似的问题，我需要以 10 毫秒的间隔持续滴答，这就是我想出的 for POSIX-compliant systems 和 for windows。这段代码中的 ticker_wait() 函数只是暂停到下一个滴答声，如果您最初的意图是一些时间问题，这可能会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

除非您使用的是实时操作系统，否则您直接自己编程的任何内容都不会准确。您需要使用系统函数来休眠一段时间，例如 Linux 中的 usleep 或 Windows 中的 Sleep。

由于操作系统可能早于或晚于预期的确切时间中断进程，因此您应该获取睡眠前后的系统时间以确定您实际睡眠了多长时间。

编辑：

在 Linux 上，您可以使用 gettimeofday 获取当前系统时间，其分辨率为微秒（实际时钟是否准确则另当别论）。在 Windows 上，您可以使用 GetSystemTimeAsFileTime 执行类似的操作：

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz)
{
    const unsigned __int64 epoch_diff = 11644473600000000;
    unsigned __int64 tmp;
    FILETIME t;

    if (tv) {
        GetSystemTimeAsFileTime(&t);

        tmp = 0;
        tmp |= t.dwHighDateTime;
        tmp <<= 32;
        tmp |= t.dwLowDateTime;

        tmp /= 10;
        tmp -= epoch_diff;
        tv->tv_sec = (long)(tmp / 1000000);
        tv->tv_usec = (long)(tmp % 1000000);
    }

    return 0;
}

【讨论】：

您是否正在考虑使用 time() 函数来获取系统时间？
gettimeofday(2) 自 SUS v4 起已过时；你应该推荐clock_gettime(2)。
另外：使用系统函数睡眠不一定比滚动你自己的函数更准确。正如您所说，Linux 不是一个实时操作系统，因此无论如何都会发生延迟。

【解决方案3】：

您可以执行一些操作，例如找到某个时间点的确切时间，然后将其保存在一个 while 循环中，该循环会重新检查时间，直到它到达您想要的任何时间。然后它就会爆发并继续执行程序的其余部分。我不确定我是否在循环中看到了很多好处，而不仅仅是使用延迟函数。

【讨论】：