Linux下的定时器类实现(select定时+线程）

时间：2021-02-09 22:08:49

更好的计时器类实现：LINUX RTC机制实现计时器类（原创）

很多时候需要在LINUX下用到定时器，但像setitimer()和alarm()这样的定时器有时会和sleep()函数发生冲突，这样就给编程带来了很大的困难。
    写了一个定时器的类，使用select进行精确定时。而且可以在系统中创建不限数量的定时器，且互不干扰。类的内部采用线程实现。即线程+select。代码如下：

CTimer.h:
/*
* CTimer.h
*
* Created on: 2009-7-13
*      Author: DEAN
*/

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// This class provide a timer to finish some works.
// Call SetTimer() to set the timer_interval. Call StartTimer()
// to enable it and call StopTimer() to stop it.
// The work you want to do should be written on OnTimer
// function.
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#ifndef CTIMER_H_
#define CTIMER_H_

#include <pthread.h>
#include <sys/time.h>

class CTimer
{
private:
    pthread_t thread_timer;
    long m_second, m_microsecond;
    static void *OnTimer_stub(void *p)
    {
        (static_cast<CTimer*>(p))->thread_proc();
    }
    void thread_proc();
    void OnTimer();
public:
    CTimer();
    CTimer(long second, long microsecond);
    virtual ~CTimer();
    void SetTimer(long second,long microsecond);
    void StartTimer();
    void StopTimer();
};
#endif /* CTIMER_H_ */

CTimer.cpp:
/*
* CTimer.cpp
*
* Created on: 2009-7-13
*      Author: DEAN
*/

#include "CTimer.h"
#include <iostream>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>

using namespace std;
//////////////////////////public methods//////////////////////////
CTimer::CTimer():
    m_second(0), m_microsecond(0)
{
}

CTimer::CTimer(long second, long microsecond) :
    m_second(second), m_microsecond(microsecond)
{
}

CTimer::~CTimer()
{
}

void CTimer::SetTimer(long second, long microsecond)
{
    m_second = second;
    m_microsecond = microsecond;
}

void CTimer::StartTimer()
{
    pthread_create(&thread_timer, NULL, OnTimer_stub, this);
}

void CTimer::StopTimer()
{
    pthread_cancel(thread_timer);
    pthread_join(thread_timer, NULL); //wait the thread stopped
}

//////////////////////////private methods//////////////////////////
void CTimer::thread_proc()
{
    while (true)
    {
        OnTimer();
        pthread_testcancel();
        struct timeval tempval;
        tempval.tv_sec = m_second;
        tempval.tv_usec = m_microsecond;
        select(0, NULL, NULL, NULL, &tempval);
    }
}

void CTimer::OnTimer()
{
    cout<<"Timer once..."<<endl;
}

示例代码main.cpp:
/*
* main.cpp
*
* Created on: 2009-7-19
*      Author: DEAN
*/

#include <iostream>
#include "CTimer.h"

using namespace std;

int main()
{
    CTimer t1(1,0),t2(1,0);    //构造函数，设两个定时器，以1秒为触发时间。参数1是秒，参数2是微秒。
    t1.StartTimer();
    t2.StartTimer();
    sleep(10);
    return 0;
}

使用的话其实很简单，只要写一下OnTimer()函数的内容就行了，定时器会在每个定时器触发时调用此函数。里面用到的一个点是使用类的成员函数作为线程体的执行函数，需要进行一下静态类型转换。在上面已标出：
    static void *OnTimer_stub(void *p)
    {
        (static_cast<CTimer*>(p))->thread_proc();
    }
    有了这个类以后，使用定时器就方便多了：-）

///LINUX RTC机制实现计时器类（原创） ///////////

在LINUX中经常要使用计时器，而在LINUX环境下使用计时器不像WINDOWS环境下那样一个SETTIMER()方便，主要有三种方式：使用SLEEP/USLEEP+单独线程；SETITMER加处理信号SIGALRM，或者是RTC机制。这里我讲到的是使用RTC机制实现计时器类。这种方法最为优越，它与传统意义上的SLEEP和SIGALRM信号是分离的，它的运行不受SLEEP的影响，而像SETITMER等都会受到SLEEP的影响，因为它们使用的是同一时钟。
    以前用select实现的计时器类(http://hi.baidu.com/susdisk/blog/item/03f70d35e8e2e182a61e1288.html)其实并不是真正的计时器，它是一个循环，只是在处理完一次ONTIMER()事件后停下了一秒，然后再接着一次ONTIMER()，这其实并不是真正的计时器。真正的计时器应该是不管是否在处理ONTIMER()事件，它都会触发。
    RTC(real-time clock)。现在可以使用LINUX下的RTC机制来编写计时器类，这个类是完全意义上的计时器，经过测试，也基本不占用cpu时间，因为它采用的是底层的硬件时钟，rtc的文档中说的很明白，它与系统时钟最大的区别在于即使它在机器耗能非常低的情况下，也会触发此时钟信号。它也与SLEEP、SETITIMER等函数是完全独立的，就是说，使用这个计时器类，你依然可以使用各种SLEEP函数等，互不影响，这一点我觉得是最重要的。

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