关于c++中sleep_for函数的总结分析

大家好，最近我在工作当中遇到了一个函数，就是c++中的sleep_for函数，说实话，这还真是我第一次见到这个函数，所以我就花了点时间研究了一下这个函数，现在想总结一下分享给大家。

　　一、sleep_for函数的简介

　　二、sleep_for函数用到的情景

　　三、sleep_for函数，sleep函数以及yield函数三者的区别

　　四、关于c++中chrono函数的使用

　　五、关于c++中时间的获取方法

 

　　一、sleep_for函数的简介

　　　　先简单说一下sleep_for这个函数的情况。

　　　　1、这个函数是一个线程函数，换句话说他的作用域只作用于当前线程，因此，包含它的库也就是thread库。

　　       2、这个函数的原型为

　　　　     sleep_for(const chrono::duration<_Rep, _Period>& __rtime)（关于chrono的部分我们待会再说，我们只要知道这是个时间间隔）

　　　   3、这个函数要实现的目的就是线程阻塞，换句话说就是要让当前的线程休眠一段时间（具体时间就是我们传进去的参数），而其他进程不休息。

　　　　最后举一个使用例子：std::this_thread::sleep_for(std::chrono::miliseconds(50))   //表示让该线程休眠50ms

 

　　二、sleep_for用到的场景

　　　　这里说一下我们为什么要用sleep_for，是这样的，我们这个代码中要发给底层硬件发送一条指令，我们知道硬件的处理速度是有一定时间的，所以为了不影响后续的代码的运行，所以需要

　　　　做一个线程阻塞，保证其在这段时间内硬件处理完毕。

　　三、关于sleep_for，sleep以及yield函数三者的区别 

　　　　关于sleep_for，它还有一个类似的函数，叫yield，他的作用域，参数和sleep_for是一样的，它的函数原型是这样的：

　　　　　　std::this_thread::yield：　当前线程放弃执行，操作系统调度另一线程继续执行。即当前线程将未使用完的“CPU时间片”让给其他线程使用，等其他线程使用完后再与其他线程一起竞争"CPU"。

　　　　另外我们在系统中还有一个阻塞函数sleep函数，所以我们说一说三者的区别。

　　　　我们先来说sleep函数，我们有两点要说明：

　　　　　　1、sleep函数是系统函数，换句话说它不需要c++11支持，只要有编译器就能找到这个函数。

　　　　　　2、sleep函数是进程阻塞函数，换句话说一旦调用这个函数，当前进程当中所有的线程全部阻塞。

　　　　接着我们说其他两个函数：我们来看一下代码：

 

int main(int argc, char *argv[])

{

    QApplication a(argc, argv);

    MainWindow w;

    int n=0;

    std::thread t1(function1, std::ref(n));

    std::thread t2(function2, n);

    t1.join();

    t2.join();

    w.show();

    return a.exec();

}

　

void function1(int &n)

{

    while (true) {

        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));

        n++;

        if (n==10) {

            mux.lock();

            g_flag = true;

            mux.unlock();

        } else if(n == 15) {

            mux.lock();

            // std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));

            mux.unlock();

        }

        else if (n == 20) {

            mux.lock();

            g_flag = false;

            mux.unlock();

        } else if (n == 30) {

            mux.lock();

            g_flag = true;

            mux.unlock();

        }

        else {

            std::cout<<"F1 is:"<<n<<std::endl;

        }

    }

}

void function2(int n)

{

    while(true) {

        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));

        // std::this_thread::yield();

　　　　　　n++;

        std::cout<<"F2 n: "<<n<<std::endl;

        mux.lock();

        bool flag = g_flag;

        mux.unlock();

        if (flag) {

        } else {

        }

    }

}

这里有两个线程，依次打印n的值，我们首先是不加yield语句打出来的结果

 

 

 看到了吗？两个函数的执行过程是随机的，这是因为CPU时间片调度算法本身就是随机的。

接下来我们看一下加上yield的效果。

 

 

 

 这个效果是是什么呢？F1永远在F2前面，另外，F2中的n也在不断增长

好了，到这里我们可以总结一下yield函数了，这个函数要注意两点：

1、std::this_thread::yield(); 是将当前线程所抢到的CPU”时间片A”让渡给其他线程(其他线程会争抢”时间片A”,
等到其他线程使用完”时间片A”后, 再由操作系统调度, 当前线程再和其他线程一起开始抢CPU时间片.

就是说第一，遇到这个函数会优先让其他线程执行，第二，其他线程执行完我还是会执行的。

四、关于c++中chrono函数的使用

　　这个库是c++11定义出来的关于处理时间的库，有了它处理时间问题就会非常方便了。我们在这里简单介绍一下这个库的一些常用方法。

　　1、duration_cast（这个主要实现的功能就是可以将单位进行转换，比如说我们获取到的系统时间可能是毫秒，但是我们要把他换算成秒怎么办，就用这个）。

　　2、system_clock::now（这个函数的主要目的就是获取到当前系统时间，注意这个时间是当前时间与1970年1月1之间的差值，单位是time_point）

　　3、time_since_porch (这个函数也是当前时间与1970年1月1日之间的差值，单位是duration)

　　4、localtime（间隔）（这个函数可以将当前时间与1970年的差值，转换成包含今天年月日的结构体，不过注意，传进去的一定是秒）

       5、strftime函数（这个函数可以将结构体指针转换成包含时间格式的字符串数组）

　　6、to_time_t（将timepoint时间转换成time_t）

五、时间函数

　　首先我们说一下，时间到底有啥用，其实我想了想，其用途无非就是两点，第一获取到当前的年月日时分秒，第二就是计算两段代码相隔的时间。所以我就着重说这两部分。

　　1、获取到当前时间的年月日

　　　　无论是什么函数，他的流程一定是这样的。获取到time_point值，然后获取到tm的值，最后获取到年月日时分秒。

　　　　1、先说第一种方法　　　

         auto now = std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count();  //获取到time_point的值并将其转换成秒
　　　　　 ts = localtime(&now)   //获取到当前的tm值
　　　　

         int year = ts.tm_year + 1900;

         int month = ts.tm_mon + 1;

         int day = ts.tm_mday;

          int hour = ts.tm_hour;

         int minute = ts.tm_min;

         int second = ts.tm_sec;

　　　　　获取到当前年月日时分秒的值

　　　　2、再说第二种方法

         auto tn = std::chrono::system_clock::now();   // 获取到time_point

         time_t now1 = std::chrono::system_clock::to_time_t(tn);  // 获取time_t的值

         ts = localtime(&now);   // 获取tm的值

         const char *fmt = "%Y-%m-%d %H:%M:%S";

         strftime(buf, sizeof(buf), fmt, ts);   // 将其转换成字符串的形式


　　　2、获取到当前程序运行的时间
　　　　
　　　　　　

auto t0 = std::chrono::system_clock::now();

    j++;

    auto time2 = std::chrono::system_clock::now();

    std::cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>

                   (std::chrono::system_clock::now() - t0).count()<<std::endl;

　　通过得到时间戳相减得到最终的值，另外我测的话一行代码时间58ns，所以只好设置na秒级别了。

　　这就是通过sleep_for函数引发的思考。