linux c timer

我们为什么要使用timer？
使用timer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：
（1）使用linux内部的3个定时器，
（2）使用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。

用到的函数和结构体有：

#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void prompt_info(int signo){write(STDERR_FILENO, msg, len);}// 建立信号处理机制void init_sigaction(void){struct sigaction tact;/*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 itimerval value;/*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(int signo){write(STDERR_FILENO, msg, len);}int main(){struct sigaction act;union sigval tsval;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_t lasttime;void show_msg(int signo){write(STDERR_FILENO, msg, len);}int main(){struct sigaction act;union sigval tsval;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timerval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;}