C++设置While循环每秒的速度

Question

我对 C++ 比较陌生，所以我没有大量的经验。我已经学习了 Python，并且正在尝试制作我用 C++ 编写的 Python 代码的改进版本。但是，我希望它实时工作，所以我需要设置 While 循环的速度。我确定有答案，但我找不到。我想要一个与此类似的代码：

rate(timeModifier * (1/dt))

这是我在 Python 中使用的代码。我可以设置一个变量 dt 来使计算更精确，而 timeModifier 可以将速度提高一倍或三倍（1 将其设置为实时）。这意味着程序将每秒循环 1/dt 次。我知道我可以在标题中包含 time.h，但我想我对 C++ 太陌生了，无法理解如何将其转移到我的需求中。

Answer 1

您可以编写自己的计时器类：

#include <ctime>

class Timer {
    private:
        unsigned long startTime;
    public:
        void start() {
            startTime = clock();
        }

        unsigned long elapsedTime() {
            return ((unsigned long) clock() - startTime) / CLOCKS_PER_SEC;
        }

        bool isTimeout(unsigned long seconds) {
            return seconds >= elapsedTime();
        }
};


int main() 
{
    unsigned long dt = 10; //in seconds
    Timer t;
    t.start();

    while(true) 
    {
        if(t.elapsedTime() < dt) 
        {
            //do something to pass time as a busy-wait or sleep
        }
        else 
        {
            //do something else
                    t = Timer(); //reset the timer
        }
    }
}

请注意，不鼓励忙等待，因为它们会占用 CPU。如果您不需要执行任何操作，请使用sleep 命令（Windows）或usleep（Linux）。有关在 C++ 中制作计时器的更多信息，请参阅this link。

Answer 2

您不能在 C++ 中以同样的方式进行操作。您需要在计算循环中手动调用某种睡眠函数，Windows 上的 Sleep 或 *NIX 上的 usleep。

Answer 3

我已经有一段时间没有做这样的事情了，但是这样的事情会起作用：

#include <time.h>

time_t t2, t1 = time(NULL);

while(CONDITIONS)
{
    time_t t2 = time(NULL);
    if(difftime(t2, t1) > timeModifier)
    {
        //DO the stuff!
        t1 = time(NULL);
    }
}

但是，我应该注意，我不熟悉这种方法的精度，我认为它以秒为单位测量差异。

如果您需要更精确的信息，请使用 clock() 函数，该函数具有从 1980 年 1 月 1 日凌晨 12:00 开始的毫秒数，精确到 10 毫秒。 也许是这样的：

#include <time.h>

clock_t t2, t1 = clock();

while(CONDITIONS)
{
    t2 = clock();
    if((t2-t1) > someTimeElapsed*timeModifier)
    {
        //DO the stuff!
        t1 = clock());
    }
}

更新： 您甚至可以通过在 if 语句的末尾添加以下内容，将 CPU 让给其他线程和进程：

else
{
    usleep(10000); //sleep for ten milliseconds (chosen because of precision on clock())
}

Answer 4

根据您需要的精度和您的平台，您可以使用usleep 这允许您将暂停时间设置为微秒：

 #include <unistd.h>

 int usleep(useconds_t useconds);

请记住，由于循环其余部分的固有处理时间，您的循环将始终花费比这更长的时间，但这是一个开始。要获得更准确的信息，您可能需要查看基于计时器的回调。

Answer 5

您真的应该创建一个新线程并让它进行计时，以便它不受循环中完成的处理工作的影响。

警告：伪代码...只是为了让您了解如何开始。

Thread* tThread = CreateTimerThread(1000);
tThread->run();
while( conditionNotMet() )
{
    tThread->waitForTimer();
    doWork();
}

CreateTimerThread() 应该返回你想要的线程对象，并且运行会是这样的：

run()
{
    while( false == shutdownLatch() )
    {
        Sleep( timeout );
        pulseTimerEvent();
    }
}

waitForTimer()
{
    WaitForSingleObject( m_handle );
    return;
}

Answer 6

在 Windows 下可以使用QueryPerformanceCounter，在轮询时间的同时（例如在另一个while循环中）调用Sleep(0)以允许其他线程继续操作。

记住Sleep 是非常不准确的。为了完全控制，只需运行一个没有操作的循环，但是您将使用 100% 的 CPU。要减轻 CPU 的压力，您可以致电 Sleep(10) 等。