Ubuntu下codeblocks的气泡球程序(三)

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版本04

程序功能：实现两个球的随机运动

显示方式：实时打印球的坐标和速度

增加内容：软件延时代码

修改说明：利用随机数函数创建一个双精度比率，来设置ySpeed用以控制小球的运动方向

说明   ：该程序仅在一个球的基础上增加一个球，然后对输出做一下修改

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#include<stdio.h>

#include<time.h>

#include<stdlib.h>

Int main()

{

//定义边框的宽

Int TableWidth = 100;

//定义边框的高

int TableHight = 100;

//定义球的尺寸

int BallSize = 10;

//定义球纵坐标的速度

Int ySpeed01 = 5;

Int ySpeed02 = 5;

 

//使用time(0)作为随机数种子

Srand((int) time(0));

 

//定义球横坐标的速度

//这里用到了drand48()函数，用以产生一个正的浮点随机数

Int xSpeed01 =(int) ySpeed01*(drand48()-0.5)*2;

Int xSpeed02 = (int)ySpeed02*(drand48()-0.5)*2;

 

//定义球的横坐标

Int BallX01 = 1+(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

Int BallX02 = 50+(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

//定义球的纵坐标

Int BallY01= 50+(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

Int BallY02= 1+(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));

 

Unsigned Int t;

Unsigned int flag =0;

While(1){

 for(t=0;t<600000000;t++);//软件延时

 

if(((BallX01-BallX02)*(Ball01-BallX02)+(BallY01-BallY02)*(BallY01-BallY02)<400))

{

     xSpeed01 = -xSpeed01;

     ySpeed01=-ySpeed01;

     xSpeed02 =-xSpeed02;

     ySpeed02 =-ySpeed02;

     flag++;

}

else

{

If(BallX01<0|| BallX01 >= TableWidth - BallSize)

  xSpeed01 =-xSpeed01;

if(BallY01<0|| BallX01 >=TableHight - BallSize)

  ySpeed01 = -ySpeed01;

If(BallX02<0|| BallX02 >= TableWidth - BallSize)

  xSpeed02 =-xSpeed02;

if(BallY02<0|| BallX02 >=TableHight - BallSize)

  ySpeed02 = -ySpeed02;

}

BallX01 +=xSpeed01;

BallY01+=ySpeed01;

BallX02 +=xSpeed02;

BallY02+=ySpeed02;

 

Printf(“Thestate of Ball01 is %d,%d,%d,%d\n”,BallX01,BallY01,xSpeed01,ySpeed01);

Printf(“Thestate of Ball02 is %d,%d,%d,%d\n”,BallX02,BallY02,xSpeed02,ySpeed02);

Printf(“flag=%d\n”,flag);

Printf(“\n”);

t=0;

}

}

 

 

 

 

 

 

以上程序存在的问题或需要考虑的问题：

1) 首先，定时打印，软件延时行不行？还有没有更好的方法实现定时打印？

2) 产生随机数函数的用法是不是正确？参考别人的程序看看

3) 程序里第二个球的横坐标越界，这是什么问题造成的，有没有想清楚？

4) 程序里第一个球在原地转圈，这种情况在andorid开发也有类似情况，是如何造成的？需要琢磨下？

5) 以上是基于C的源代码，是否可以用C++来实现呢？可以在C的基础上实现C++的算法和代码

6) 程序缺少—help，这是一个查看函数作用的帮助文件，需要添加，这个还要具体查查看，怎么加上去。

 

 

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由于以上问题之间的联系是比较紧密的，可能换成C++语言，就可以解决多个问题，下面可以多多探索下

//创建时间：2014年4月23日星期三

定时器这一块可以写一个定时器函数，然后替代软件延时，但函数写完后程序是不执行计时循环的，不清楚为什么

 

下面是网友博客地址和源代码内容：

http://blog.csdn.net/onelight1997/article/details/6270180

 

linux定时器的使用

使用定时器的目的无非是为了周期性的执行某一任务，或者是到了一个指定时间去执行某一个任务。要达到这一目的，一般有两个常见的比较有效的方法。一个是用linux内部的三个定时器，另一个是用sleep, usleep函数让进程睡眠一段时间，其实，还有一个方法，那就是用gettimeofday, difftime等自己来计算时间间隔，然后时间到了就执行某一任务，但是这种方法效率低，所以不常用。

首先来看看linux操作系统为每一个进程提供的3个内部计时器。

ITIMER_REAL: 给一个指定的时间间隔，按照实际的时间来减少这个计数，当时间间隔为0的时候发出SIGALRM信号

ITIMER_VIRTUAL: 给定一个时间间隔，当进程执行的时候才减少计数，时间间隔为0的时候发出SIGVTALRM信号

ITIMER_PROF: 给定一个时间间隔，当进程执行或者是系统为进程调度的时候，减少计数，时间到了，发出SIGPROF信号，这个和ITIMER_VIRTUAL联合，常用来计算系统内核时间和用户时间。

用到的函数有：

#include<sys/time.h>
int getitimer(int which, struct itimerval *value);
int setitimer(int which, struct itimerval*newvalue, struct itimerval* oldvalue);
strcut timeval
{
long tv_sec; /*秒*/
long tv_usec; /*微秒*/
};
struct itimerval
{
struct timeval it_interval; /*时间间隔*/
struct timeval it_value; /*当前时间计数*/
};

it_interval用来指定每隔多长时间执行任务， it_value用来保存当前时间离执行任务还有多长时间。比如说， 你指定it_interval为2秒(微秒为0)，开始的时候我们把it_value的时间也设定为2秒（微秒为0），当过了一秒， it_value就减少一个为1， 再过1秒，则it_value又减少1，变为0，这个时候发出信号（告诉用户时间到了，可以执行任务了），并且系统自动把it_value的时间重置为 it_interval的值，即2秒，再重新计数。

为了帮助你理解这个问题，我们来看一个例子：

#include<sys/time.h>

#include<stdio.h>

#include<unistd.h>

#include<signal.h>

#include<string.h>

static char msg[]= “time is running out/n”;

static int len;

// 向标准错误输出信息，告诉用户时间到了

voidprompt_info(int signo)

{

write(STDERR_FILENO,msg, len);

}

// 建立信号处理机制

voidinit_sigaction(void)

{

struct sigactiontact;

/*信号到了要执行的任务处理函数为prompt_info*/

tact.sa_handler =prompt_info;

tact.sa_flags = 0;

/*初始化信号集*/

sigemptyset(&tact.sa_mask);

/*建立信号处理机制*/

sigaction(SIGALRM,&tact, NULL);

}

void init_time()

{

struct itimervalvalue;

/*设定执行任务的时间间隔为2秒0微秒*/

value.it_value.tv_sec= 2;

value.it_value.tv_usec= 0;

/*设定初始时间计数也为2秒0微秒*/

value.it_interval= value.it_value;

/*设置计时器ITIMER_REAL*/

setitimer(ITIMER_REAL,&value, NULL);

}

int main()

{

len = strlen(msg);

init_sigaction();

init_time();

while ( 1 );

exit(0);

}

该程序的ITMER_REAL定时器，每隔2秒钟都会发送一个SIGALRM信号，当主函数接收到了这个信号之后，调用信号处理函数 prompt_info在标准错误上输出time is running out这个字符串。

对于ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的使用方法类似，当你在setitimer里面设置的定时器为 ITIMER_VIRTUAL的时候，你把sigaction里面的SIGALRM改为SIGVTALARM, 同理，ITIMER_PROF对应SIGPROF。

不过，你可能会注意到，当你用ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF的时候，你拿一个秒表，你会发现程序输出字符串的时间间隔会不止2秒，甚至5-6秒才会输出一个，至于为什么，自己好好琢磨一下^_^

下面我们来看看用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。

#include<signal.h>

#include<unistd.h>

#include<string.h>

#include<stdio.h>

static char msg[]= “I received a msg./n”;

int len;

void show_msg(intsigno)

{

write(STDERR_FILENO,msg, len);

}

int main()

{

struct sigactionact;

union sigvaltsval;

act.sa_handler =show_msg;

act.sa_flags = 0;

sigemptyset(&act.sa_mask);

sigaction(50,&act, NULL);

len = strlen(msg);

while ( 1 )

{

sleep(2); /*睡眠2秒*/

/*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号*/

sigqueue(getpid(),50, tsval);

}

return 0;

}

看到了吧，这个要比上面的简单多了，而且你用秒表测一下，时间很准，指定2秒到了就给你输出一个字符串。所以，如果你只做一般的定时，到了时间去执行一个任务，这种方法是最简单的。

下面我们来看看，通过自己计算时间差的方法来定时：

#include<signal.h>

#include <unistd.h>

#include<string.h>

#include<stdio.h>

#include<time.h>

static char msg[]= “I received a msg./n”;

int len;

static time_tlasttime;

void show_msg(intsigno)

{

write(STDERR_FILENO,msg, len);

}

int main()

{

struct sigactionact;

union sigvaltsval;

act.sa_handler =show_msg;

act.sa_flags = 0;

sigemptyset(&act.sa_mask);

sigaction(50,&act, NULL);

len = strlen(msg);

time(&lasttime);

while ( 1 )

{

time_t nowtime;

/*获取当前时间*/

time(&nowtime);

/*和上一次的时间做比较，如果大于等于2秒，则立刻发送信号*/

if (nowtime – lasttime >= 2)

{

/*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号*/

sigqueue(getpid(),50, tsval);

lasttime =nowtime;

}

}

return 0;

}

这个和上面不同之处在于，是自己手工计算时间差的，如果你想更精确的计算时间差，你可以把 time 函数换成gettimeofday，这个可以精确到微妙。

上面介绍的几种定时方法各有千秋，在计时效率上、方法上和时间的精确度上也各有不同，采用哪种方法，就看你程序的需要

itimerval时钟的使用

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<sys/time.h>//itimerval结构体的定义

int handle_count=0;
void set_time(void)
{
struct itimerval itv;
itv.it_interval.tv_sec=10;//自动装载，之后每10秒响应一次
itv.it_interval.tv_usec=0;
itv.it_value.tv_sec=5;//第一次定时的时间
itv.it_value.tv_usec=0;
setitimer(ITIMER_REAL,&itv,NULL);
}

void alarm_handle(int sig)
{
handle_count++;
printf("have handle count is %d/n",handle_count);
}

void main(void)
{
struct itimerval itv;
signal(SIGALRM,alarm_handle);
set_time();

while(1){
getitimer(ITIMER_REAL,&itv);
printf("pass second is %d/n",(int)itv.it_value.tv_sec);
sleep(1);
}

return;
}