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Linux定时器机制实现循环确定时间

article 2024/11/29 20:09:41

前言

想要实现每循环2个小时就做一次业务处，我的简单思路是直接sleep(2*60*60)，但是这样感觉不太好，相当于整个线程会卡在这儿，另一个思路是使用time_t不间断的查询时间进行比较，判断是否达到两小时时间，如下：

static void *update_monitor(void *arg)
{
	pthread_detach(pthread_self());
	time_t before_time = time(NULL);
	int interval_time = 2*60*60;
	while(g_mqtt_param.update_flag){
		time_t after_time = time(NULL);
		if(after_time - before_time >= interval_time){
			// 业务操作
			
			before_time = time(NULL);
		}
		sleep(60);
	}
}

解决

使用定时器机制可以更精确地控制任务的执行，而不是每隔固定时间进行 sleep。在 C 语言中，我们可以使用 POSIX 定时器 (timer_create, timer_settime) 来实现定时任务。这个机制相较于使用 sleep() 或者忙等待（polling）更高效，因为它不会阻塞线程，且定时精度高。

下面我会给你一个如何使用定时器机制来每 2 小时执行一次更新子设备操作的示例。

定时器机制实现示例

我们将使用 timer_create() 创建一个定时器，使用 timer_settime() 设置定时器的触发间隔，并用信号处理函数来处理定时器超时事件。

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

#define UPDATE_INTERVAL 2 * 60 * 60  // 2 hours in seconds

// 定时器标志，用于控制循环退出
volatile sig_atomic_t timer_expired = 0;

// 定时器到期时的处理函数
void timer_handler(int signum) {
    // 定时器到期时会触发此信号
    timer_expired = 1;
}

void update_sub_device() {
    // 注册定时器信号处理函数
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = timer_handler;  // 定义定时器到期时的处理函数
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);  // SIGALRM 是定时器到期时会发送的信号

    // 创建定时器
    timer_t timerid;
    struct itimerspec its;
    its.it_value.tv_sec = UPDATE_INTERVAL;   // 设置定时器初始超时为2小时
    its.it_value.tv_nsec = 0;
    its.it_interval.tv_sec = UPDATE_INTERVAL;  // 设置定时器间隔为2小时
    its.it_interval.tv_nsec = 0;

    // 创建定时器
    if (timer_create(CLOCK_REALTIME, NULL, &timerid) == -1) {
        perror("timer_create");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 启动定时器
    if (timer_settime(timerid, 0, &its, NULL) == -1) {
        perror("timer_settime");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 模拟主程序的其他逻辑
    while (1) {
        if (timer_expired) {
            // 2小时到期后，执行更新子设备的操作
            printf("Updating sub-device...\n");

            // 重置定时器标志
            timer_expired = 0;

            // 重新启动定时器
            if (timer_settime(timerid, 0, &its, NULL) == -1) {
                perror("timer_settime");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }

        // 可以在这里添加其他业务逻辑
        sleep(1);  // 主程序空闲时可以执行其他任务
    }
}

int main() {
    update_sub_device();
    return 0;
}

代码解析：

定时器信号处理：
- 我们使用 sigaction() 注册了一个信号处理器，当定时器超时时，它会发送 SIGALRM 信号，信号处理函数 timer_handler 会被触发。
- timer_expired 变量作为标志，指示定时器是否到期。
创建定时器：
- timer_create() 创建了一个定时器，它需要一个时钟（此处使用 CLOCK_REALTIME）和一个 timer_t 类型的定时器ID。
- timer_settime() 设置定时器的超时和间隔时间，it_value 是第一次触发的时间，it_interval 是定时器的周期。
定时器执行：
- 在主循环中，我们检查 timer_expired 标志。如果标志为 1，说明定时器已到期，此时执行更新子设备的操作。
- 操作完成后，我们将 timer_expired 置为 0，并使用 timer_settime() 重新启动定时器，确保下次定时器再到期时执行操作。
信号和处理函数：
- 当定时器到期时，它会发送一个 SIGALRM 信号，我们的信号处理函数 timer_handler() 会被触发，标记 timer_expired 为 1。