linux c语言定时器

谁践踏了优雅 2022-06-13 04:06 155阅读 0赞

# linux定时器的使用 #

# 使用定时器的目的无非是为了周期性的执行某一任务，或者是到了一个指定时间去执行某一个任务。要达到这一目的，一般有两个常见的比较有效的方法。一个是用linux内部的三个定时器，另一个是用sleep, usleep函数让进程睡眠一段时间，其实，还有一个方法，那就是用gettimeofday, difftime等自己来计算时间间隔，然后时间到了就执行某一任务，但是这种方法效率低，所以不常用。 #

首先来看看linux操作系统为每一个进程提供的3个内部计时器。

ITIMER\_REAL: 给一个指定的时间间隔，按照实际的时间来减少这个计数，当时间间隔为0的时候发出SIGALRM信号

ITIMER\_VIRTUAL: 给定一个时间间隔，当进程执行的时候才减少计数，时间间隔为0的时候发出SIGVTALRM信号

ITIMER\_PROF: 给定一个时间间隔，当进程执行或者是系统为进程调度的时候，减少计数，时间到了，发出SIGPROF信号，这个和ITIMER\_VIRTUAL联合，常用来计算系统内核时间和用户时间。

用到的函数有：

> \#include <sys/time.h>  
> int getitimer(int which, struct itimerval \*value);  
> int setitimer(int which, struct itimerval\*newvalue, struct itimerval\* oldvalue);  
> strcut timeval  
> \{  
> long tv\_sec; /\*秒\*/  
> long tv\_usec; /\*微秒\*/  
> \};  
> struct itimerval  
> \{  
> struct timeval it\_interval; /\*时间间隔\*/  
> struct timeval it\_value;   /\*当前时间计数\*/  
> \};

it\_interval用来指定每隔多长时间执行任务， it\_value用来保存当前时间离执行任务还有多长时间。比如说， 你指定it\_interval为2秒(微秒为0)，开始的时候我们把it\_value的时间也设定为2秒（微秒为0），当过了一秒， it\_value就减少一个为1， 再过1秒，则it\_value又减少1，变为0，这个时候发出信号（告诉用户时间到了，可以执行任务了），并且系统自动把it\_value的时间重置为 it\_interval的值，即2秒，再重新计数。

为了帮助你理解这个问题，我们来看一个例子：

1.  \#include <sys/time.h>
2.  \#include <stdio.h>
3.  \#include <unistd.h>
4.  \#include <signal.h>
5.  \#include <string.h>
6.  
7.  static char msg\[\] = “time is running out\\n”;
8.  static int len;
9.  
10. // 向标准错误输出信息，告诉用户时间到了
11. void prompt\_info(int signo)
12. \{ 
13. write(STDERR\_FILENO, msg, len);
14. \}
15. 
16. // 建立信号处理机制
17. void init\_sigaction(void)
18. \{ 
19. struct sigaction tact;
20. 
21. /\*信号到了要执行的任务处理函数为prompt\_info\*/
22. tact.sa\_handler = prompt\_info;
23. tact.sa\_flags = 0;
24. /\*初始化信号集\*/
25. sigemptyset(&tact.sa\_mask);
26. /\*建立信号处理机制\*/
27. sigaction(SIGALRM, &tact, NULL);
28. \}
29. 
30. void init\_time()
31. \{ 
32. struct itimerval value;
33. 
34. /\*设定执行任务的时间间隔为2秒0微秒\*/
35. value.it\_value.tv\_sec = 2;
36. value.it\_value.tv\_usec = 0;
37. /\*设定初始时间计数也为2秒0微秒\*/
38. value.it\_interval = value.it\_value;
39. /\*设置计时器ITIMER\_REAL\*/
40. setitimer(ITIMER\_REAL, &value, NULL);
41. \}
42. 
43. int main()
44. \{ 
45. len = strlen(msg);
46. init\_sigaction();
47. init\_time();
48. while ( 1 );
49. exit(0);
50. \}

该程序的ITMER\_REAL定时器，每隔2秒钟都会发送一个SIGALRM信号，当主函数接收到了这个信号之后，调用信号处理函数 prompt\_info在标准错误上输出time is running out这个字符串。

对于ITIMER\_VIRTUAL和ITIMER\_PROF的使用方法类似，当你在setitimer里面设置的定时器为 ITIMER\_VIRTUAL的时候，你把sigaction里面的SIGALRM改为SIGVTALARM, 同理，ITIMER\_PROF对应SIGPROF。

不过，你可能会注意到，当你用ITIMER\_VIRTUAL和ITIMER\_PROF的时候，你拿一个秒表，你会发现程序输出字符串的时间间隔会不止2秒，甚至5-6秒才会输出一个，至于为什么，自己好好琢磨一下^\_^

下面我们来看看用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。

1.  \#include <signal.h>
2.  \#include <unistd.h>
3.  \#include <string.h>
4.  \#include <stdio.h>
5.  
6.  static char msg\[\] = “I received a msg.\\n”;
7.  int len;
8.  void show\_msg(int signo)
9.  \{ 
10. write(STDERR\_FILENO, msg, len);
11. \}
12. int main()
13. \{ 
14. struct sigaction act;
15. union sigval tsval;
16. 
17. act.sa\_handler = show\_msg;
18. act.sa\_flags = 0;
19. sigemptyset(&act.sa\_mask);
20. sigaction(50, &act, NULL);
21. 
22. len = strlen(msg);
23. while ( 1 )
24. \{ 
25. sleep(2); /\*睡眠2秒\*/
26. /\*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号\*/
27. sigqueue(getpid(), 50, tsval);
28. \}
29. return 0;
30. \}

看到了吧，这个要比上面的简单多了，而且你用秒表测一下，时间很准，指定2秒到了就给你输出一个字符串。所以，如果你只做一般的定时，到了时间去执行一个任务，这种方法是最简单的。

下面我们来看看，通过自己计算时间差的方法来定时：

1.  \#include <signal.h>
2.  \#include <unistd.h>
3.  \#include <string.h>
4.  \#include <stdio.h>
5.  \#include <time.h>
6.  
7.  static char msg\[\] = “I received a msg.\\n”;
8.  int len;
9.  static time\_t lasttime;
10. void show\_msg(int signo)
11. \{ 
12. write(STDERR\_FILENO, msg, len);
13. \}
14. int main()
15. \{ 
16. struct sigaction act;
17. union sigval tsval;
18. 
19. act.sa\_handler = show\_msg;
20. act.sa\_flags = 0;
21. sigemptyset(&act.sa\_mask);
22. sigaction(50, &act, NULL);
23. 
24. len = strlen(msg);
25. time(&lasttime);
26. while ( 1 )
27. \{ 
28. time\_t nowtime;
29. /\*获取当前时间\*/
30. time(&nowtime);
31. /\*和上一次的时间做比较，如果大于等于2秒，则立刻发送信号\*/
32. if (nowtime – lasttime >= 2)
33. \{ 
34. /\*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号\*/
35. sigqueue(getpid(), 50, tsval);
36. lasttime = nowtime;
37. \}
38. \}
39. return 0;
40. \}

这个和上面不同之处在于，是自己手工计算时间差的，如果你想更精确的计算时间差，你可以把 time 函数换成gettimeofday，这个可以精确到微妙。

上面介绍的几种定时方法各有千秋，在计时效率上、方法上和时间的精确度上也各有不同，采用哪种方法，就看你程序的需要

### itimerval时钟的使用 ###

\#include<stdio.h>  
\#include<signal.h>  
\#include<sys/time.h> //itimerval结构体的定义  
  
int handle\_count=0;  
void set\_time(void)  
\{  
   struct itimerval itv;  
   itv.it\_interval.tv\_sec=10; //自动装载，之后每10秒响应一次  
   itv.it\_interval.tv\_usec=0;  
   itv.it\_value.tv\_sec=5; //第一次定时的时间  
   itv.it\_value.tv\_usec=0;  
   setitimer(ITIMER\_REAL,&itv,NULL);  
\}  
  
void alarm\_handle(int sig)  
\{  
   handle\_count++;  
   printf("have handle count is %d\\n",handle\_count);  
\}  
  
void main(void)  
\{  
   struct itimerval itv;  
   signal(SIGALRM,alarm\_handle);  
   set\_time();  
     
   while(1)\{  
   getitimer(ITIMER\_REAL,&itv);  
   printf("pass second is %d\\n",(int)itv.it\_value.tv\_sec);  
   sleep(1);  
   \}  
     
   return;  
\}