linux应用层定时器

使用定时器的目的无非是为了周期性的执行某一任务，或者是到了一个指定时间去执行某一个任务。要达到这一目的，一般有两个常见的比较有效的方法。一个是用linux内部的三个定时器，另一个是用sleep, usleep函数让进程睡眠一段时间，其实，还有一个方法，那就是用gettimeofday, difftime等自己来计算时间间隔，然后时间到了就执行某一任务，但是这种方法效率低，所以不常用。

1、alarm
如果不要求很精确的话，用 alarm() 和 signal() 就够了
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
专门为SIGALRM信号而设，在指定的时间seconds秒后，将向进程本身发送SIGALRM信号，又称为闹钟时间。进程调用alarm后，任何以前的alarm()调用都将无效。如果参数seconds为零，那么进程内将不再包含任何闹钟时间。如果调用alarm（）前，进程中已经设置了闹钟时间，则返回上一个闹钟时间的剩余时间，否则返回0。
示例：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void sigalrm_fn(int sig)
{
    printf("alarm!\n");
    alarm(2);
    return;
}
int main(void)
{
    signal(SIGALRM, sigalrm_fn);
    alarm(2);

    while(1) pause();
}

2、setitimer
int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));
int getitimer(int which, struct itimerval *value);
strcut timeval
{
   long tv_sec; /*秒*/
   long tv_usec; /*微秒*/
};

struct itimerval
{
   struct timeval it_interval; /*时间间隔*/
   struct timeval it_value; /*当前时间计数*/
};
setitimer()比alarm功能强大，支持3种类型的定时器：
ITIMER_REAL: 给一个指定的时间间隔，按照实际的时间来减少这个计数，当时间间隔为0的时候发出SIGALRM信号
ITIMER_VIRTUAL: 给定一个时间间隔，当进程执行的时候才减少计数，时间间隔为0的时候发出SIGVTALRM信号
ITIMER_PROF: 给定一个时间间隔，当进程执行或者是系统为进程调度的时候，减少计数，时间到了，发出SIGPROF信号。
Setitimer()第一个参数which指定定时器类型（上面三种之一）；第二个参数是结构itimerval的一个实例；第三个参数可不做处理。
下面是关于setitimer调用的一个简单示范，在该例子中，每隔一秒发出一个SIGALRM，每隔0.5秒发出一个SIGVTALRM信号：：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
int sec;
void sigroutine(int signo){
   switch (signo){
   case SIGALRM:
       printf("Catch a signal -- SIGALRM \n");
       signal(SIGALRM, sigroutine);
       break;
   case SIGVTALRM:
       printf("Catch a signal -- SIGVTALRM \n");
       signal(SIGVTALRM, sigroutine);
       break;
   }
   return;
}

int main()
{
   struct itimerval value, ovalue, value2;

   sec = 5;
   printf("process id is %d ", getpid());
   signal(SIGALRM, sigroutine);
   signal(SIGVTALRM, sigroutine);
   value.it_value.tv_sec = 1;
   value.it_value.tv_usec = 0;
   value.it_interval.tv_sec = 1;
   value.it_interval.tv_usec = 0;
   setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue);
   value2.it_value.tv_sec = 0;
   value2.it_value.tv_usec = 500000;
   value2.it_interval.tv_sec = 0;
   value2.it_interval.tv_usec = 500000;
   setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue);
   for(;;);
}

该例子的屏幕拷贝如下：
localhost:~$ ./timer_test
process id is 579
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGALRM
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGVTALRM
Catch a signal – SIGALRM
Catch a signal –GVTALRM

注意：Linux信号机制基本上是从Unix系统中继承过来的。早期Unix系统中的信号机制比较简单和原始，后来在实践中暴露出一些问题，因此，把那些建立在早期机制上的信号叫做"不可靠信号"，信号值小于SIGRTMIN(Red hat 7.2中，SIGRTMIN=32，SIGRTMAX=63)的信号都是不可靠信号。这就是"不可靠信号"的来源。它的主要问题是：进程每次处理信号后，就将对信号的响应设置为默认动作。在某些情况下，将导致对信号的错误处理；因此，用户如果不希望这样的操作，那么就要在信号处理函数结尾再一次调用 signal()，重新安装该信号。

3.用sleep以及usleep怎么实现定时执行任务。
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
static char msg[] = "I received a msg.\n";
int len;
void show_msg(int signo)
{
    write(STDERR_FILENO, msg, len);
}

int main()
{
    struct sigaction act;
    union sigval tsval;
    act.sa_handler = show_msg;
    act.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    sigaction(50, &act, NULL);
    len = strlen(msg);
    while ( 1 )
    {
        sleep(2); /*睡眠2秒*/
        /*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号*/
        sigqueue(getpid(), 50, tsval);
    }
    return 0;
}
看到了吧，这个要比上面的简单多了，而且你用秒表测一下，时间很准，指定2秒到了就给你输出一个字符串。所以，如果你只做一般的定时，到了时间去执行一个任务，这种方法是最简单的。

4.通过自己计算时间差的方法来定时
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
static char msg[] = "I received a msg.\n";
int len;
static time_t lasttime;
void show_msg(int signo)
{
    write(STDERR_FILENO, msg, len);
}
int main()
{
    struct sigaction act;
    union sigval tsval;
    act.sa_handler = show_msg;
    act.sa_flags = 0;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    sigaction(50, &act, NULL);
    len = strlen(msg);
    time(&lasttime);
    while ( 1 )
    {
        time_t nowtime;
        /*获取当前时间*/
        time(&nowtime);
        /*和上一次的时间做比较，如果大于等于2秒，则立刻发送信号*/
        if (nowtime - lasttime >= 2)
        {
            /*向主进程发送信号，实际上是自己给自己发信号*/
            sigqueue(getpid(), 50, tsval);
            lasttime = nowtime;
        }
    }
    return 0;
}
这个和上面不同之处在于，是自己手工计算时间差的，如果你想更精确的计算时间差，你可以把 time 函数换成gettimeofday，这个可以精确到微妙。