c - 如何定义要运行几秒/分钟的循环

Question

我的目的是在定义的时间内执行 while 循环(例如，本例中为 90 秒)。它不必正好是 90 秒，但 1-2 秒的误差是可以接受的。为此，我确实使用了 clock()` 函数:

int main(void){
      clock_t start, end;
      volatile double elapsed;
      start = clock();
      int terminate = 1;
      while(terminate)
      {
              end = clock();
              elapsed = ((double) (end-start)) / (double) CLOCKS_PER_SEC *1000;
              printf("elapsed time:%f\n",elapsed);
              if(elapsed >= 90.0)
                        terminate = 0;
               usleep(50000);
       }
      printf("done..\n");
    return 0;
}

当我在我的笔记本电脑(x86、3.13 内核、gcc 4.8.2)上运行它时，我的秒表显示它完成了 72 秒。 (1000 是我笔记本电脑上 elapsed 秒级精度所必需的)

当我在 ARM 设备(armv5tejl、3.12 内核、gcc 4.6.3)上运行它时，完成代码需要 58 秒。 (我需要在 armv5 上的 elapsed 上使用 100)。

我在室温下运行代码，因此时钟应该稳定。我知道内核使线程休眠并且唤醒它们的时间不准确，等等。因此，正如我之前所说，我不希望获得完美的时间，但它应该有一定的准确性。

我曾尝试仅使用 usleep(甚至是 nanosleep)，但分辨率也不是很好。最后我想出了获取系统时间(小时、分钟、秒)然后计算耗时的底部代码。它的工作精度很高。

我想知道是否有另一种使用成本更低的解决方案？

typedef struct{
    int hour;
    int minute;
    int second;
} timeInfo;

timeInfo getTimeInfo(void){
    timeInfo value2return;
    time_t rawtime;
    struct tm * timeinfo;
    time(&rawtime);
    timeinfo = localtime(&rawtime);
    value2return.hour = timeinfo->tm_hour;
    value2return.minute = timeinfo->tm_min;
    value2return.second = timeinfo->tm_sec;
    return value2return;
}

int checkElapsedTime(const timeInfo *Start, const timeInfo *Stop, const int Reference){
    if(Stop->hour < Start->hour){
        printf("1:%d\n", (Stop->hour +24) *3600 + Stop->minute *60 + Stop->second - (Start->hour *3600 +Start->minute * 60 + Start->second));
         if( ( (Stop->hour +24) *3600 + Stop->minute *60 + Stop->second - (Start->hour *3600 +Start->minute * 60 + Start->second)) >= Reference )
            return 0; //while(0): terminate the loop
         else
             return 1; //while(1)
    }else{
        printf("2:%d\n",Stop->hour *3600 + Stop->minute *60 + Stop->second - (Start->hour *3600 +Start->minute * 60 + Start->second));
        if( (Stop->hour *3600 + Stop->minute *60 + Stop->second - (Start->hour *3600 +Start->minute * 60 + Start->second)) >= Reference )
            return 0;
        else
            return 1;
    }
}

int main(void){

    timeInfo stop, start = getTimeInfo();
    int terminate = 1;
    while(terminate)
    {
        stop = getTimeInfo();
        terminate = checkElapsedTime(&start, &stop, 90);
        usleep(5000); //to decrease the CPU load
    }

    printf("terminated\n");

    return 0;
}

最后，我需要在 pthread 中运行它。

Answer 1

1. 使用 time() 与 clock()。编码目标是确定经过的墙时间而不是使用的处理器时间。

   当前代码计算了经过的进程时间 * 1000 并将其与 90 秒进行比较。

   clock()，@uesp 暗示，返回“时钟函数决定使用的处理器时间。” C11dr §7.27.2.1 2.

   time() 返回“时间函数确定当前日历时间”§7.27.2.4 2

   difftime() 可以很好地找到 2 个 time_t 之间的差异(无论它们是什么单位/类型)并以秒为单位返回差异。

   int main(void) {
      time_t start, end;
      double elapsed;  // seconds
      start = time(NULL);
      int terminate = 1;
      while (terminate) {
        end = time(NULL);
        elapsed = difftime(end, start);
        if (elapsed >= 90.0 /* seconds */)
          terminate = 0;
        else  // No need to sleep when 90.0 seconds elapsed.
          usleep(50000);
      }
      printf("done..\n");
      return 0;
    }
   

2. 次要:注意:使用clock()时，不需要* 1000。在运行 gcc 的基于 Windows 的机器上，对我来说，clock() 还返回了调用进程的 CPU 时间。

   elapsed = ((double) (end-start)) / (double) CLOCKS_PER_SEC *1000;
   elapsed = ((double) (end-start)) / CLOCKS_PER_SEC;
   

3. 次要:不需要 volatile。 elapsed 仅由于此代码而发生变化。

   // volatile double elapsed;
   double elapsed;