linux定时器操作

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1 简单示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>void setup_timer(int seconds) {struct itimerval new_value, old_value;// 设置定时器初始值new_value.it_value.tv_sec = seconds;new_value.it_value.tv_usec = 0;// 设置定时器触发周期，0表示不重复new_value.it_interval.tv_sec = 0;new_value.it_interval.tv_usec = 0;// 设置定时器类型为ITIMER_REALsetitimer(ITIMER_REAL, &new_value, &old_value);
}void signal_handler(int sig) {if (sig == SIGALRM) {printf("Timer expired\n");}
}int main() {// 设置信号处理函数signal(SIGALRM, signal_handler);// 设置定时器，每1秒触发一次setup_timer(1);// 执行其他任务while(1) {sleep(1);}return 0;
}

2 timer_create方式

2.1 SIGEV_SIGNAL信号方式通知

当需要在定时器到期时触发一个信号，并且希望在信号处理器中执行特定的操作时使用。这是最常见的用法之一，适用于需要实时响应的应用程序

1. 创建信号捕捉器sigaction
2. 创建定时器timer_create
3. 启动定时器timer_settimer

#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>// 信号处理函数
void signal_handler(int signum, siginfo_t *info, void *context) {if (signum == SIGUSR1) {//使用设置的info->si_value.sival_ptr来判断定时器编号printf("Timer 1 expired, data: %p\n", info->si_value.sival_ptr);}
}int main() {struct sigevent sev1, sev2;timer_t timerid1, timerid2;// TODO 设置信号处理器struct sigaction sa;sa.sa_flags = SA_SIGINFO;  // 使用 sa_sigaction 而不是 sa_handlersa.sa_sigaction = signal_handler;sigemptyset(&sa.sa_mask);if (sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL) == -1 || sigaction(SIGUSR2, &sa, NULL) == -1) {perror("sigaction");exit(EXIT_FAILURE);}// TODO 配置第一个定时器sev1.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;sev1.sigev_signo = SIGUSR1;sev1.sigev_value.sival_ptr = (void*) "Timer 1";if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sev1, &timerid1) == -1) {perror("timer_create for timer 1");exit(EXIT_FAILURE);}// TODO 配置第二个定时器sev2.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;sev2.sigev_signo = SIGUSR1;sev2.sigev_value.sival_ptr = (void*) "Timer 2";if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sev2, &timerid2) == -1) {perror("timer_create for timer 2");exit(EXIT_FAILURE);}// 设置定时器1到期时间struct itimerspec its1;its1.it_value.tv_sec = 5;its1.it_value.tv_nsec = 0;its1.it_interval.tv_sec = 0;its1.it_interval.tv_nsec = 0;if (timer_settime(timerid1, 0, &its1, NULL) == -1) {perror("timer_settime for timer 1");exit(EXIT_FAILURE);}// 设置定时器2到期时间struct itimerspec its2;its2.it_value.tv_sec = 10;its2.it_value.tv_nsec = 0;its2.it_interval.tv_sec = 0;its2.it_interval.tv_nsec = 0;if (timer_settime(timerid2, 0, &its2, NULL) == -1) {perror("timer_settime for timer 2");exit(EXIT_FAILURE);}// 保持程序运行while (1) {pause();}return 0;
}

2.2 SIGEV_THREAD启动线程方式通知

当需要在一个新的线程中执行某个函数来处理定时器事件时使用。这种方式提供了更多的灵活性，因为你可以执行任意复杂的任务，而不受信号处理函数的限制。

1. 创建线程函数
2. 创建定时器timer_create
3. 启动定时器timer_settimer

#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>// 线程函数
void* timer_thread_function(union sigval sv) {printf("Timer thread started, data: %p\n", sv.sival_ptr);// 在这里执行你的定时器任务sleep(2);return NULL;
}int main() {struct sigevent sev1, sev2;timer_t timerid1, timerid2;// 配置第一个定时器sev1.sigev_notify = SIGEV_THREAD;sev1.sigev_notify_function = timer_thread_function;sev1.sigev_value.sival_ptr = (void*) "Timer 1";if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sev1, &timerid1) == -1) {perror("timer_create for timer 1");exit(EXIT_FAILURE);}// 配置第二个定时器sev2.sigev_notify = SIGEV_THREAD;sev2.sigev_notify_function = timer_thread_function;sev2.sigev_value.sival_ptr = (void*) "Timer 2";if (timer_create(CLOCK_REALTIME, &sev2, &timerid2) == -1) {perror("timer_create for timer 2");exit(EXIT_FAILURE);}// 设置定时器到期时间struct itimerspec its1, its2;// 定时器1：5秒后到期its1.it_value.tv_sec = 5;its1.it_value.tv_nsec = 0;its1.it_interval.tv_sec = 0;its1.it_interval.tv_nsec = 0;if (timer_settime(timerid1, 0, &its1, NULL) == -1) {perror("timer_settime for timer 1");exit(EXIT_FAILURE);}// 定时器2：10秒后到期its2.it_value.tv_sec = 10;its2.it_value.tv_nsec = 0;its2.it_interval.tv_sec = 0;its2.it_interval.tv_nsec = 0;if (timer_settime(timerid2, 0, &its2, NULL) == -1) {perror("timer_settime for timer 2");exit(EXIT_FAILURE);}// 保持程序运行while (1) {pause();}return 0;
}

注意事项

• 线程资源管理: 每次定时器到期都会创建一个新的线程。如果定时器频繁到期，可能会导致大量的线程被创建，从而消耗大量系统资源。在这种情况下，可以考虑使用线程池或其他资源管理机制来优化线程的创建和销毁
• 线程安全: 如果线程函数需要访问共享资源，确保这些操作是线程安全的，可能需要使用互斥锁或其他同步机制。

2.3 参数

sigevent 结构体用于指定当定时器到期或其他事件发生时，系统应该如何通知应用程序。sigevent.sigev_notify 成员可以设置为不同的值，以选择不同的通知方式。常见的几种方式包括：
SIGEV_NONE

说明：不进行任何通知。
使用场景：当你不需要在定时器到期时收到任何通知时使用。例如，你可能只是想让定时器运行并记	录某些内部状态，而不需要立即处理。

SIGEV_SIGNAL:

说明：通过发送信号来通知。
使用场景：当需要在定时器到期时触发一个信号，并且希望在信号处理器中执行特定的操作时使用。这是最常见的用法之一，适用于需要实时响应的应用程序。
配置：需要设置 sigev_signo 为要发送的信号编号，还可以设置 sigev_value 传递额外的数据给信号处理器。

SIGEV_THREAD:

说明：通过创建一个新的线程来通知。
使用场景：当需要在一个新的线程中执行某个函数来处理定时器事件时使用。这种方式提供了更多的灵活性，因为你可以执行任意复杂的任务，而不受信号处理函数的限制。
配置：需要设置 sigev_notify_function 为要调用的函数指针，sigev_notify_attributes 可以设置线程属性（可选），sigev_value 可以传递参数给该函数。

SIGEV_THREAD_ID (POSIX.1-2008 及更高版本):

说明：通过向指定的线程发送信号来通知。
使用场景：当需要将信号发送到特定的线程而不是整个进程时使用。这种方式允许更细粒度的控制，特别是在多线程环境中。
配置：需要设置 sigev_notify_thread_id 为目标线程的线程ID，sigev_signo 为要发送的信号编号，sigev_value 可以传递额外的数据。