Timer机制
这里所说的Timer机制是定时器(Timer),例如在Javascript中就提供定时执行代码的功能。但是在C++标准中暂时没有实现这一功能的函数。
Javascript中的Timer
Javascript用来处理延时和定时任务的setTimeOut和setInterval函数应用非常广泛,它们都用来处理延时和定时任务,比如打开网页一段时间后弹出一个登录框,页面每隔一段时间发送异步请求获取最新数据等等。但它们的应用是有区别的。
setTimeout
setTimeout函数用来指定某个函数或某段代码,在多少毫秒之后执行。它返回一个整数,表示定时器的编号,以后可以用clearInterval来取消这个定时器。setTimeout只执行一次。
var timeId=setTimeout(func|code,delay) //间隔delay毫秒执行函数func或者code
比如下面这段代码:
console.log('First');
setTimeout('console.log('Second')',1000);
console.log('Third');
的执行结果是先打印出"First与Third",然后再1000ms之后打印出"Second"。
而在传入函数的时候,我们还可以增加参数:
setTimeout(function(a,b,c){console.log(a+b);console.log(c);},1000,1,1,5);
此外,如果被setTimeout推迟执行的回调函数是某个对象的方法,那么用到的this关键字将指向全局环境:
var x = 1;var o = {x: 2,y: function(){console.log(this.x);}};setTimeout(o.y,1000);
执行结果x的值为1而不是定义的对象o中的2!
给出一个实际中使用的小例子:
function User(login) {
this.login = login;
this.sayHi = function()
{console.log("Hello "+this.login);}
}
var user = new User('John');
setTimeout(function() {user.sayHi();}, 1000);
setTimeout这里调用的为function(){user.sayHi()};
,因为如果执行user.sayHi,他会再全局对象中执行,this.login取不到值。
setInterval
setInterval函数的用法与setTimeout完全一致,区别仅仅在于setInterval指定某个任务每隔一段时间就执行一次,也就是无限次的定时执行。对应的取消函数为clearInterval
运行机制
setTimeout和setInterval的运行机制是,将指定的代码移出本次执行,等到下一轮Event Loop时,再检查是否到了指定时间。如果到了,就执行对应的代码;如果不到,就等到再下一轮Event Loop时重新判断。这意味着,setTimeout指定的代码,必须等到本次执行的所有代码都执行完,才会执行。
每一轮Event Loop时,都会将“任务队列”中需要执行的任务,一次执行完。setTimeout和setInterval都是把任务添加到“任务队列”的尾部。因此,它们实际上要等到当前脚本的所有同步任务执行完,然后再等到本次Event Loop的“任务队列”的所有任务执行完,才会开始执行。由于前面的任务到底需要多少时间执行完,是不确定的,所以没有办法保证,setTimeout和setInterval指定的任务,一定会按照预定时间执行。
比如说我用了setTimeout延迟了一个函数1000ms后执行,但是我代码后面存在耗时超过1000ms的执行代码,那么我利用setTimeout延迟的函数必须等到耗时很长的代码执行完成后才能轮到它执行。这一点会造成一种"累积触发"的现象,假如是使用setInterval,存在上述耗时很长的代码,那么setInterval的函数会排队并逐渐被累积起来,等到前面的代码执行完成会一股脑的连续触发。
C++ Timer
一个非常简单的库
这个是由shalithasuranga写的非常简易的timer
我们将代码贴在下面:
main.cpp:
#include <iostream>
#include "timercpp.h"
using namespace std;
int main() {
Timer t = Timer();
t.setInterval([&]() {
cout << "Hey.. After each 1s..." << endl;
}, 1000);
t.setTimeout([&]() {
cout << "Hey.. After 5.2s. But I will stop the timer!" << endl;
t.stop();
}, 5200);
cout << "I am Timer" <<endl;
while(true); // Keep mail thread active
}
timercpp.h:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
class Timer {
bool clear = false;
public:
void setTimeout(auto function, int delay);
void setInterval(auto function, int interval);
void stop();
};
void Timer::setTimeout(auto function, int delay) {
this->clear = false;
std::thread t([=]() {
if(this->clear) return;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(delay));
if(this->clear) return;
function();
});
t.detach();
}
void Timer::setInterval(auto function, int interval) {
this->clear = false;
std::thread t([=]() {
while(true) {
if(this->clear) return;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(interval));
if(this->clear) return;
function();
}
});
t.detach();
}
void Timer::stop() {
this->clear = true;
}
首先看一下main函数,调用了两个接口setTimeout与setInterval函数,两个函数是lambda表达式(捕捉引用符号)。其实就是一个简单的测试接口函数。
下面再谈一谈Timer的接口,首先auto的写法适用于C++20,为了符合众多编译器,我们可以改成模板形式:
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
class Timer {
bool clear = false;
public:
template<typename T>
void setTimeout(T function, int delay);
template<typename T>
void setInterval(T function, int interval);
void stop();
};
template<typename T>
void Timer::setTimeout(T function, int delay) {
this->clear = false;
std::thread t([=]() {
if (this->clear) return;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(delay));
if (this->clear) return;
function();
});
t.detach();
}
template<typename T>
void Timer::setInterval(T function, int interval) {
this->clear = false;
std::thread t([=]() {
while (true) {
if (this->clear) return;
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(interval));
if (this->clear) return;
function();
}
});
t.detach();
}
void Timer::stop() {
this->clear = true;
}
在Timer类中定义了一个clear变量,是用来表示计时器是否应该停止的变量。然后出现了std::thread t([=])
,这个lambda函数用来判断计时器是否应该停止,如果停止了就立刻返回。然后调用了std::this_thread::sleep_for
用来休眠线程,可以参看这个.功能为阻塞当前线程执行,至少经过指定的 sleep_duration
。此函数可能阻塞长于 sleep_duration
,因为调度或资源争议延迟。
我们分离:t.detach()
,从 thread 对象分离执行的线程,允许执行独立地持续。一旦线程退出,则释放所有分配的资源。
Boost Asio
再有就是Boost库了,但是这个库过于庞大,有兴趣的可以去看一看:Boost Asio