多媒体定时器

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-09-25 09:20 310阅读 0赞

**一、简介**

在工业生产控制系统中，有许多需要定时完成的操作，如数据采集程序。Win32提供了一个基于消息机制的定时器，使用SetTimer函数创建一个内存对象，设定间隔时间，当到达要求的间隔时，计时器对象发送一个WM\_TIMER消息，由相应函数处理。但是由于WM\_TIMER优先级低，只有等待消息队列中的其他消息都处理完毕后系统才会响应该消息。而且消息队列中的多个WM\_TIMER会被合并，因此Win32定时器的精度低，不能满足工业实时控制系统的要求。

本文将介绍一种精度较高的多媒体定时器，该定时器并不依赖于消息机制，可以实现1ms的定时精度。由于多媒体定时器另外开辟一个独立线程执行定时器回调函数，因此当回调函数耗时较多时并不会导致UI的“假死”，相对而言，Win32定时器隶属于主线程，一旦定时器回调函数耗时较多，就会导致UI的“假死”。

多媒体定时器相关API如下：

*MMRESULT*timeGetDevCaps(

*LPTIMECAPS*ptc,

*UINT*cbtc

);

函数功能：获取定时器设备能力

参数：ptc指向一个TIMECAPS型的结构，TIMECAPS有两个成员，wPeriodMin和WperiodMax，表示定时器设备支持的最小时间周期和最大时间周期；cbtc表示TIMECAPS结构的大小

*MMRESULT*timeBeginPeriod(

*UINT*uPeriod

);

函数功能：设置定时器设备的最小时间分辨率

参数：最小时间分辨率，以毫秒为单位

*MMRESULT*timeEndPeriod(

*UINT*uPeriod

);

函数功能：清除之前对定时器设备的设置

参数：timeBeginPeriod中指定的最小分辨率

注：timeBeginPeriod和timeEndPeriod必须配对存在，并且指定的参数值也相同。

*MMRESULT*timeSetEvent(

*UINT* uDelay,

*UINT* uResolution,

*LPTIMECALLBACK*lpTimeProc,

*DWORD\_PTR* dwUser,

*UINT* fuEvent

);

函数功能：创建并初始化定时器事件，给定定时器回调函数的入口地址

参数：

uDelay：定时器触发的时间间隔，以毫秒为单位

uResolution：定时器设备的时间精度，以毫秒为单位，应大于或等于timeBeginPeriod中设置的值，默认为1ms，精度越高，系统在定时器上的负载就越大，通常选择适合于应用程序的最大值

LpTimeProc：定时器触发的事件的回调函数的地址

dwUser：传递给回调函数的数据

fuEvent：定时类型，TIME\_ONESHOT表示uDelay毫秒后只产生一次事件，TIME\_PERIODIC表示每隔uDelay毫秒周期性的产生事件

*MMRESULT*timeKillEvent(

*UINT*uTimerID

);

函数功能：删除一个指定的定时器事件

参数：指向要删除的定时器事件的ID

void *CALLBACK*TimeProc(*UINT*uID,*UINT*uMsg,*DWORD*dwUsers,*DWORD*dw1,*DWORD*dw2);

函数功能：回调函数

参数：uID，多媒体定时器的ID，ID值由timeSetEvent创建定时器事件时返回

uMsg，保留，当前未使用

dwUser，由timeSetEvent传递的用户数据

dw1，dw2保留未使用

**二、实现**

本程序将多媒体定时器封装成一个类MMTimer，下面是核心代码：

#pragma once
    #include <mmsystem.h>
    #pragma comment(lib,"winmm.lib")
    typedef void (*TIMERCALLBACK)(DWORD);	//函数的指针
    class MMTimer
    {
    public:
    	MMTimer();
    	~MMTimer();
    	bool Start(UINT Delay,UINT Resolution,TIMERCALLBACK lpTimeProc,DWORD fParam);
    	void Stop();
    private:
    	bool m_RunningFlag;
    	UINT m_ID;
    	UINT m_Delay;
    	TIMERCALLBACK m_pfCallback;
    	DWORD m_Fparam;
    	static void CALLBACK TimeProc(UINT uID, UINT uMsg, DWORD dwUser, DWORD dw1, DWORD dw2);
    };

#include "stdafx.h"
    #include "MMTimer.h"
    MMTimer::MMTimer()
    {
    	m_pfCallback=NULL;
    	m_Fparam=0;
    	m_RunningFlag=false;
    	m_Delay=0;
    	m_ID=0;
    }
    
    MMTimer::~MMTimer()
    {
    	if (m_RunningFlag)
    	{
    		Stop();
    	}
    }
    void MMTimer::TimeProc(UINT uID, UINT uMsg, DWORD dwUser, DWORD dw1, DWORD dw2)
    {
    	MMTimer *ptimer=(MMTimer*)dwUser;
    	(ptimer->m_pfCallback)(ptimer->m_Fparam);
    }
    
    bool MMTimer::Start(unsigned int Delay,unsigned int Resolution,TIMERCALLBACK lpTimeProc,DWORD fParam)
    {
    	bool Result = true;
    	if (!m_RunningFlag)
    	{
    		m_pfCallback=lpTimeProc;
    		m_Fparam=fParam;
    		if ((m_ID=timeSetEvent(Delay,Resolution,TimeProc,(DWORD)(this), TIME_PERIODIC))!=NULL)
    		{
    			m_RunningFlag=true;
    
    		}
    		else
    		{
    			Result=false;
    		}
    	}
    	 return Result;
    }
    
    void MMTimer::Stop()
    {
    	if (m_RunningFlag)
    	{
    		timeKillEvent(m_ID);
    		m_RunningFlag=false;
    	}
    }

为了对比多媒体定时器与Win32定时器的精度，我们实现了一个测试软件，即定时器指定一个时间间隔（单位：ms），再测试出真实的时间间隔（采用高精度计时函数QueryPerformanceFrequency和QueryPerformanceCounter），下面是测试结果,可以发现win32定时器设定1ms间隔，但实际时间间隔为15.6ms,而多媒体定时器设定1ms，真实的时间间隔就是1ms 。

![20160818102047335][]![20160818102058939][]

**三、相关问题**

(1)如何在回调函数中调用类内成员

void *CALLBACK*TimeProc(*UINT*uID,*UINT*uMsg,*DWORD*dwUsers,*DWORD*dw1,*DWORD*dw2);

可以将TimeProc声明为全局函数，但通常会将其放入类中，如本程序就将其放入MMTimer类中。此时需要将其声明为static类型（因为非静态成员函数的指针与静态成员函数的指针是不同的，主要是由于非静态成员函数的参数中隐含一个this指针，导致函数指针的类型不匹配）。

然而将TimeProc声明为static，它只能访问类中的静态成员（变量与函数），这里的解决方法是利用参数dwUsers，改参数对应timeSetEvent中的dwUser,我们将自定义类MMTime的this指针作为参数传进TimeProc函数中：

*timeSetEvent*(Delay,Resolution,TimeProc,(*DWORD*)(this),*TIME\_PERIODIC*)

然后在TimeProc中使用该this指针就可以调用类中的任意成员。

（2）多媒体定时器属于多线程的验证如下：

在VS中加断点调试，并选择调试->窗口->线程，可以发现当开启一个定时器后，会出现一个工作线程

![20160818102134648][]

**更正-----2017.1.15**

多媒体定时器回调函数应更正为：

typedef void (CALLBACKTIMECALLBACK)(UINT uTimerID, UINT uMsg, DWORD\_PTR dwUser, DWORD\_PTR dw1,DWORD\_PTR dw2);

timeSetEvent调用时也相应做更改：

**![20170115153637032][]**

DWORD\_PTR是DWORD型指针，其字节数与sizeof(void\*)相同，我们都知道，sizeof(void\*)大小是平台相关的。在VS中将解决方案平台设为Win32，sizeof(void\*)=4,设为X64，则sizeof(void\*)=8.

故之前用DOWRD类型传递指针是存在极大风险的，在X64下指针为8字节但DWORD只有4字节，这样就可能出现如下运行错误:

**![20170115153643132][]**

同样的Win32定时器回调函数第三个参数也应该为UINT\_PTR才能在x64下编译通过。

![20170115153648923][]

**源码已更新!**

**[源码下载][Link 1]**

**参考：**

\[1\][http://www.cnblogs.com/liuhao2638/archive/2013/06/13/3134109.html][http_www.cnblogs.com_liuhao2638_archive_2013_06_13_3134109.html]

\[2\] [ http://www.codeproject.com/Articles/1236/Timers-Tutorial][http_www.codeproject.com_Articles_1236_Timers-Tutorial]

[20160818102047335]: https://img-blog.csdn.net/20160818102047335
[20160818102058939]: /images/20220718/e43311e24ae04e0eaf5c805694f41138.png
[20160818102134648]: /images/20220718/027f384989b84e789d406ca038cfcd79.png
[20170115153637032]: /images/20220718/dfba97183d6d48778a9d38c09bd858cc.png
[20170115153643132]: /images/20220718/5286eb286ef1491384337a00625c280e.png
[20170115153648923]: /images/20220718/fa9163e9638e4811ab378fb23c894d35.png
[Link 1]: http://download.csdn.net/detail/u010839382/9738109
[http_www.cnblogs.com_liuhao2638_archive_2013_06_13_3134109.html]: http://www.cnblogs.com/liuhao2638/archive/2013/06/13/3134109.html
[http_www.codeproject.com_Articles_1236_Timers-Tutorial]: http://www.codeproject.com/Articles/1236/Timers-Tutorial