C++ While 循环，usleep()/sleep() 如何不使用 90% 的 CPU？ (Ubuntu 12.04)

Question

假设我有 C++ 代码，例如

#include "myheaderfiles.h"
//..some stuff
//...some more stuff
int main()
{
   double milliseconds;
   int seconds;
   int minutes;
   int timelimit=2;
   ...
   ...
   //...code here that increments 
   //.....milliseconds,seconds, and minutes

   while(minutes <=timelimit)
   {
      //...do stuff
      if(milliseconds>500)
      {
         //...do stuff 
         //...every half second
      } //end if
   } //end while
}//end main

该程序将运行良好并执行它应该执行的操作，但它会占用我 90% 以上的 CPU。

有人建议我在我的 while 循环中每 100 毫秒左右使用一次 usleep()，因为无论如何我真的只关心每 500 毫秒做一次事情。这样，它就会在不需要时占用 CPU。

所以我像这样将它添加到我的 while 循环中

   while(minutes <=timelimit)
   {
      //...do stuff
      if(milliseconds>500)
      {
         //...do stuff 
         //...every half second
      } //end if
      usleep(100000);
   } //end while

它编译得很好，但是当我运行它时，程序会在 usleep 挂起并且永远不会返回。我在某处读到，在调用 usleep 之前，需要刷新所有缓冲区，所以我刷新了所有文件流和 cout 等。仍然没有运气。

我已经搜索了 2 天的解决方案。我也用过 sleep() ，但没有运气。

我找到了一些替代方案，但它们看起来很复杂，并且会在我的程序中添加很多我并不完全理解的代码，这会使它变得复杂并变得困惑，而且它可能无法运行。

我以前从来没有真正在我的 while() 循环中考虑太多，因为我编写的大部分程序都是针对微 Controller 或 FPGA 的，这不会占用处理器。

如果有人可以提供帮助……任何资源、链接、书籍？谢谢。

Answer 1

您的方法有点来自错误的一端。一个程序应该消耗 90-100% 的 CPU，只要它有一些有用的事情要做(否则它应该阻塞，消耗零 CPU)。
在两者之间休眠会无缘无故地导致执行时间变长，并且会比尽可能快地完成工作(在 100% CPU 下)消耗更多的能量，然后完全阻塞直到有更多的工作可用或直到其他重要的事情(例如一半)一秒钟过去了，如果这对你很重要)发生了。

考虑到这一点，按照概念上的方式构建您的程序:

while(blocking_call() != exit_condition)
{
    while(have_work)
        do_work();
}

此外，不要在执行期间休眠，而是使用计时器(例如 setitimer )定期执行某些操作。这不仅会更有效率，而且会更加精确和可靠。

具体实现方式取决于您希望软件的便携性。例如，在 Ubuntu/Linux 下，您可以将 epoll_wait 等 API 与 eventfd 一起使用，而不是为计时器编写信号处理程序。