1.時間表示
在程序當中,我們經常要輸出系統當前的時間,比如我們使用date命令的輸出結果.這個時候我們可以使用下面兩個函數:
#include
time_t time(time_t *tloc);
char *ctime(const time_t *clock);
time函數返回從1970年1月1日0點以來的秒數.存儲在time_t結構之中.不過這個函數的返回值對於我們來說沒有什麼實際意義.這個時候我們使用第二個函數將秒數轉化爲字符串. 這個函數的返回類型是固定的:一個可能值爲.Thu Dec7 14:58:59 2000 這個字符串的長度是固定的爲26.
2.時間的測量
有時候我們要計算程序執行的時間.比如我們要對算法進行時間分析.這個時候可以使用下面這個函數. #include
int gettimeofday(struct timeval *tv,struct timezone *tz);
strut timeval {
long tv_sec; /* 秒數 */
long tv_usec; /* 微秒數 */
};
gettimeofday將時間保存在結構tv之中.tz一般我們使用NULL來代替.
3.計時器的使用
3.1、alarm
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如果不要求很精確的話，用alarm()和signal()就夠了
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
函數說明: alarm()用來設置信號SIGALRM在經過參數seconds指定的秒數後傳送給目前的進程。如果參數seconds爲0，則之前設置的鬧鐘會被取消，並將剩下的時間返回。
返回值: 返回之前鬧鐘的剩餘秒數，如果之前未設鬧鐘則返回0。
alarm()執行後，進程將繼續執行，在後期(alarm以後)的執行過程中將會在seconds秒後收到信號SIGALRM並執行其處理函數。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void sigalrm_fn(int sig)
{
printf("alarm!/n");
alarm(2);
return;
}
int main(void)
{
signal(SIGALRM, sigalrm_fn);
alarm(1);
while(1) pause();
}
3.2、setitimer()
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int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));
setitimer()比alarm功能強大，支持3種類型的定時器：
ITIMER_REAL : 以系統真實的時間來計算，它送出SIGALRM信號。
ITIMER_VIRTUAL : -以該進程在用戶態下花費的時間來計算，它送出SIGVTALRM信號。
ITIMER_PROF : 以該進程在用戶態下和內核態下所費的時間來計算，它送出SIGPROF信號。
setitimer()第一個參數which指定定時器類型（上面三種之一）；第二個參數是結構itimerval的一個實例；第三個參數可不做處理。
setitimer()調用成功返回0，否則返回-1。
下面是關於setitimer調用的一個簡單示範，在該例子中，每隔一秒發出一個SIGALRM，每隔0.5秒發出一個SIGVTALRM信號：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
int sec;
void sigroutine(int signo){
switch (signo){
case SIGALRM:
printf("Catch a signal -- SIGALRM /n");
signal(SIGALRM, sigroutine);
break;
case SIGVTALRM:
printf("Catch a signal -- SIGVTALRM /n");
signal(SIGVTALRM, sigroutine);
break;
}
return;
}
int main()
{
struct itimerval value, ovalue, value2; //(1)
sec = 5;
printf("process id is %d/n", getpid());
signal(SIGALRM, sigroutine);
signal(SIGVTALRM, sigroutine);
value.it_value.tv_sec = 1;
value.it_value.tv_usec = 0;
value.it_interval.tv_sec = 1;
value.it_interval.tv_usec = 0;
setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue); //(2)
value2.it_value.tv_sec = 0;
value2.it_value.tv_usec = 500000;
value2.it_interval.tv_sec = 0;
value2.it_interval.tv_usec = 500000;
setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue);
for(;;)
;
}
(1) struct itimerval
struct itimerval {
struct timeval it_interval; /* timer interval */
struct timeval it_value; /* current value */
};
itimerval: i --> interval
val --> value
itimerval結構中的it_value是減少的時間,當這個值爲0的時候就發出相應的信號了. 然後再將it_value設置爲it_interval值.
(2) setitimer()
setitimer()爲其所在進程設置一個定時器，如果itimerval.it_interval不爲0(it_interval的兩個域都不爲0)，則該定時器將持續有效(每隔一段時間就會發送一個信號)
注意：Linux信號機制基本上是從Unix系統中繼承過來的。早期Unix系統中的信號機制比較簡單和原始，後來在實踐中暴露出一些問題，因此，把那些建立在早期機制上的信號叫做"不可靠信號"，信號值小於SIGRTMIN(SIGRTMIN=32，SIGRTMAX=63)的信號都是不可靠信號。這就是"不可靠信號"的來源。它的主要問題是：進程每次處理信號後，就將對信號的響應設置爲默認動作。在某些情況下，將導致對信號的錯誤處理；因此，用戶如果不希望這樣的操作，那麼就要在信號處理函數結尾再一次調用signal()，重新安裝該信號。
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Linux下如何實現秒以下精確定時與休眠
Linux中提供的休眠函數是sleep和alarm，但是他們僅僅提供以秒爲單位的休眠，這中休眠有些進程顯然太長了，那麼怎樣才能使進程以更小的時間分辨率休眠呢？
我知道的方法有2種，下面就做分別介紹。
第一種方法是使用定時器，Linux提供的定時器函數是：
int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct
itimerval *ovalue);
which指定那種定時器。Linux提供3種定時器：
TIMER_REAL: 準確定時器，超時會發出SIGALRM信號；
TIMER_VIRTUAL: 虛擬定時器，只記進程時間，所以會根據進程執行時間而變化，不能實現準確定時，超時發出SIGVTALRM信號；
TIMER_PROF: 梗概計時器，它會根據進程時間和系統時間而變化，不能實現準確定時，超時發出SIGPROF信號；
在進程中應該捕捉所設定時器會發出的信號，因爲進程收到定時器超時發出的信號後，默認動作是終止。
value是設置定時器時間，相關結構如下：
struct itimerval {
struct timeval it_interval;
struct timeval it_value;
};
struct timeval {
long tv_sec;
long tv_usec;
};
it_interval指定間隔時間，it_value指定初始定時時間。如果只指定it_value，就是實現一次定時；如果同時指定 it_interval，則超時後，系統會重新初始化it_value爲it_interval，實現重複定時；兩者都清零，則會清除定時器。
tv_sec提供秒級精度，tv_usec提供微秒級精度，以值大的爲先，注意1s = 1000000ms。
ovalue用來保存先前的值，常設爲NULL。
如果是以setitimer提供的定時器來休眠，只需阻塞等待定時器信號就可以了。
第二種方法是使用select來提供精確定時和休眠：
int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds,
struct timeval *timeout);
n指監視的文件描述符範圍，通常設爲所要select的fd＋1，readfds，writefds和exceptfds分別是讀，寫和異常文件描述符集，timeout爲超時時間。
可能用到的關於文件描述符集操作的宏有：
FD_CLR(int fd, fd_set *set); 清除fd
FD_ISSET(int fd, fd_set *set); 測試fd是否設置
FD_SET(int fd, fd_set *set); 設置fd
FD_ZERO(fd_set *set); 清空描述符集
我們此時用不到這些宏，因爲我們並不關心文件描述符的狀態，我們關心的是select超時。所以我們需要把readfds，writefds和exceptfds都設爲NULL，只指定timeout時間就行了。至於n我們可以不關心，所以你可以把它設爲任何非負值。實現代碼如下：
int msSleep(long ms) {
struct timeval tv;
tv.tv_sec = 0;
tv.tv_usec = ms;
return select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);
}
呵呵，怎麼樣，是不是很簡單？
結語：
setitimer和select都能實現進程的精確休眠，本文分別對他們進行了簡單介紹，並給出了一個簡單的給予select的實現。我不推薦使用 setitimer，因爲一者Linux系統提供的timer有限（每個進程至多能設3個不同類型的timer），再者ssetitimer實現起來沒有 select簡單。
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