C语言实现的多线程定时器
1. 大致功能介绍
- 实现任务列表，定时器会间隔一段时间遍历列表发现要执行的任务
- 任务列表中的所有任务并行执行
- 每个任务都可以有自己的定时器，并且可以选择是否要重复执行
- 定义方便的任务函数实现接口
- 定时器可以由用户自定义何时启动和停止
- 提供等待功能，保证任务列表中的所有任务执行完成
- 提供任务列表的传参功能
2. API库介绍
void setTick(int val);
设置定时间的间隔时间tick，若设置tick为1000，且任务的定时器时间为1000，则任务会在1秒后执行，默认tick为1秒，最小tick时间为1us。
void addTimerTask(TimerTask task, int val, int autoreset, void *arg);
向任务列表注册一个任务，并指定其定时时间val，以及是否要重复执行autoreset，并可以指定参数的地址。
task需要按照头文件提供的宏来编写，例如：
TASK_START(test2, arg)
//body
Arg *temp = (Arg*)arg;
temp->ret = temp->a + temp->b;
printf("This is a test2\n");
TASK_END
TASK_START（name, arg）是任务头，name是任务名，arg是参数地址，TASK_END是任务结尾。任务体内可编写正常的c语言代码，并使用参数arg指针。
autoreset有两个可选项：AUTORESET（重复执行），NORESET（执行一次）。
若没有参数，可将arg参数设置为NULL。
void TimerWait();
用于等待任务列表中所有任务执行完毕。
void TimerStop();
用于停止定时器。
void StartTimer();
用于启动定时器。
3. 一个例子
#include <stdio.h>
#include "timer.h"
typedef struct Argument{
int a;
int b;
int ret;
}Arg;
//任务1，打印语句
TASK_START(test1, arg)
printf("This is a test1\n");
TASK_END
//任务2，计算arg中两个数的和，打印语句
TASK_START(test2, arg)
Arg *temp = (Arg*)arg;
temp->ret = temp->a + temp->b;
printf("This is a test2\n");
TASK_END
//任务3，打印语句
TASK_START(test3, arg)
printf("This is a test3\n");
TASK_END
void main(){
Arg arg;
//设置tick 为 500ms
setTick(500 * 1000);
//添加任务1到任务列表，设置定时器时间为2.5s，重复执行，无参数
addTimerTask(test1, 5, AUTORESET, NULL);
arg.a = 2; arg.b = 3;
//添加任务2到任务列表，设置定时器时间为0.5s，不重复执行，参数为arg
addTimerTask(test2, 1, NORESET, &arg);
//添加任务3到任务列表，设置定时器时间为1s，重复执行，无参数
addTimerTask(test3, 2, AUTORESET, NULL);
//启动定时器
StartTimer();
printf("Timer is started\n");
//程序等待5秒
sleep(5);
//停止定时器
TimerStop();
//等待所有任务执行完毕
TimerWait();
//打印任务二的计算结果
printf("%d\n", arg.ret);
}
运行结果：
4. 库文件源码
timer.h:
#ifndef TIMER_H
#define TIMER_H
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#define AUTORESET 1
#define NORESET 0
#define TASK_START(name, arg) void* name(void *arg){
#define TASK_END return NULL;}
typedef void* (*TimerTask)(void* arg);
struct TaskItem{
TimerTask task;
int init_counter;
int counter;
pthread_t th;
void *arg;
void *ret;
int flag;
int autoreset;
struct TaskItem *next;
};
void setTick(int val);
void* EventLoop(void* arg);
void addTimerTask(TimerTask task, int val, int autoreset, void *arg);
void TimerWait();
void TimerStop();
void StartTimer();
#endif //TIMER_H
timer.cpp
#include "timer.h"
#define STOPFLAG 0
#define RUNFLAG 1
static int tick = 1000 * 1000;
static struct TaskItem head = {
.next = NULL,
};
static pthread_t loop_thread;
static int flag = STOPFLAG;
static int tasknum = 0;
void setTick(int val){
tick = val;
}
void* EventLoop(void* arg){
struct TaskItem *task = head.next;
struct TaskItem *pretask = &head;
while(flag == RUNFLAG && tasknum > 0){
while(task != NULL){
if(task->counter == 0){ // it is time for doing task
if(task->flag == STOPFLAG){ // task is not created
if(0 != pthread_create(&(task->th), NULL, task->task, task->arg)){ // do a task
printf("Failed to create user's task");
}
else{
task->flag = RUNFLAG;
}
}
else{
if(0 != pthread_kill(task->th, 0)){ // current task is completed
if(task->autoreset == AUTORESET){ // repeat execute
task->counter = task->init_counter;
task->flag = STOPFLAG;
}
else{ // delete a task
pretask->next = task->next;
free(task);
task = pretask->next;
tasknum--;
continue;
}
}
}
}
else{
task->counter--;
}
pretask = pretask->next;
task = task->next;
}
usleep(tick); // sleep a tick
task = head.next;
pretask = &head;
}
flag = STOPFLAG;
}
void addTimerTask(TimerTask task, int val, int autoreset, void *arg){
struct TaskItem *node;
node = (struct TaskItem*)malloc(sizeof(struct TaskItem));
node->next = head.next;
head.next = node;
node->arg = arg;
node->counter = val;
node->init_counter = val;
node->task = task;
node->flag = STOPFLAG;
node->autoreset = autoreset;
tasknum++;
}
void TimerWait(){
pthread_join(loop_thread, NULL);
}
void TimerStop(){
flag = STOPFLAG;
}
void StartTimer(){
flag = RUNFLAG;
if(0 != pthread_create(&loop_thread, NULL, EventLoop, NULL)){
printf("Failed to create loop task.\n");
}
}
注意事项
- 编译要加
-l pthread选项 - 库实现在Linux环境，如果是windows需要修改线程创建函数，休眠函数以及相应的头文件。
- 如有问题及建议可留言，另外创作不易，还望一键三连，多多支持博主，谢谢各位啦~~
