linux下实现定时器的三种简单方式

一. sleep()和usleep()

    优点是简单便捷，直接调用即可，但是缺点也很明显，精度不够，特别是在系统负载比较大时，会发生超时现象。

1.sleep()

#include <unistd.h>

unsigned int sleep(unsigned int seconds);

功能：执行挂起指定的秒数

    sleep()只能精确到秒级上。sleep()非系统调用，sleep()是在库函数中实现的，它是通过alarm()来设定报警时间，使用sigsuspend()将进程挂起在信号SIGALARM上。sleep()会令目前的进程暂停，直到达到参数seconds 所指定的时间，或是被信号所中断。

2.usleep()

#include <unistd.h>

void usleep(int micro_seconds);

功能：把进程挂起一段时间，单位是微秒（百万分之一）

    除了时间单位为微秒以外，在使用上与sleep()差不多。但实现是不同的，sleep是用alarm实现的，所以时间单位为s ，而usleep的时间单位为us，肯定不是由alarm实现的，所以说它们的实现不同，但都是linux用的，而window下不能用，因为都是sleep和usleep都是在unistd.h下定义的。

    一般情况下，延迟时间数量级是秒的时候，尽可能使用sleep()函数。如果延迟时间为几十毫秒（1ms = 1000us），或者更小，尽可能使用usleep()函数。这样才能最佳的利用CPU时间。

3.毫秒级延时

    因为linux下没有现成的毫秒级延时，这里我们可以自己简单写一个：

#include <unistd.h>

void msleep(unsigned long     ms)
{
    struct timeval        tv;
    tv.tv_sec = ms/1000;
    tv.tv_usec = (ms%1000)*1000;

    select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);
}

二. signal与alarm()

    使用signal函数设定SIGALRM的处理函数，然后使用alarm()定时发送SIGALRM来实现。  

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

int alarm_flag=1;

void timer(int sig)
{
    if(SIGALRM == sig)
    {
        alarm_flag = 1;
    }
    return;
}

int main()
{
    signal(SIGALRM, timer);
    
    while( alrm_flag )
    {
        alarm_flag = 0;

        printf("hello\n");
        alarm(5);
     }

    return 0;
}

#include <unistd.h>

unsigned int alarm(unsigned int seconds);

功能：设置信号传送闹钟

    alarm()也称为闹钟函数，alarm()函数的主要功能是设置信号传送闹钟，即⽤来设置信号SIGALRM 在经过参数seconds 秒数后发送给⽬前的进程。如果未设置信号SIGALARM 的处理函数，那么alarm()默认处理终⽌进程。如果参数seconds为0，则之前设置的闹钟会被取消，并将剩下的时间返回。

    PS：一个进程只能有一个闹钟时间，如果在调用alarm之前已设置过闹钟时间，则任何以前的闹钟时间都被新值所代替。

三. select

#include <sys/select.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval * timeout);

功能：用来等待文件描述词状态的改变。参数n代表最大的文件描述词加1，参数readfds、writefds 和exceptfds称为描述词组，是用来回传该描述词的读，写或例外的状况。

     这里就不详细介绍select函数的参数及功能了，大家感兴趣可以自行查阅。这里要实现定时器的话，把第一个参数设置为0，中间三个文件描述符集都设置为NULL，第五个参数为时间结构体，我们主要就是使用参数，把它设置为我们想要定时的频率就好。

    timeout为结构timeval，用来设置select()的等待时间，其结构定义如下:

struct timeval

{

    time_t        tv_sec;

    time_t        tv_usec;

};

#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

void timer_s(unsigned long    s, unsigned long     us)
{
    struct timeval        tv;

    tv.tv_sec = s;
    tv.tv_usec = us;

    select(0, NULL, NULL, NULL, &tv);
}

int main()
{
    while(1)
    {
        printf("hello\n");
        timer_s(3, 0);
    }

    return 0;
}

四. 一些总结

    大家根据自己需求选择，这是在网上扒下来的一张图，原文链接如下:

Linux中的sleep、usleep、nanosleep、poll和select不同的sleep方式https://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1680196399&ver=4438&signature=LzDVJT7uLU7DuxA6qxK8Sm4FqjJw8G347mhB56nkDIb5R2XQsifqz-NFi1nmisdVYxrrRNgLVKIJqjN4koJ59oTtTBWunbaWVMV7u6dNydmBRf-DA9aR6yVNKkbJF*oI&new=1