c++ - 睡了一个确切的时间

Question

我对 Sleep 函数的理解是它遵循“至少语义”，即 sleep(5) 将保证线程休眠 5 秒，但它可能会保持阻塞超过 5 秒，具体取决于其他因素。有没有办法在指定的时间段内休眠(无需忙等待)。

Answer 1

正如其他人所说，您确实需要使用实时操作系统来尝试实现这一目标。精确的软件计时非常棘手。

然而...虽然并不完美，通过简单地提高需要更好时机的进程的优先级，您可以获得比“正常”更好的结果。在 Windows 中，您可以使用 SetPriorityClass 实现此目的功能。如果您将优先级设置为最高级别 (REALTIME_PRIORITY_CLASS: 0x00000100)，您将获得好得多的计时结果。再次重申 - 不过，这不会像您要求的那样完美。

这也可能在 Windows 以外的其他平台上实现，但我从来没有理由这样做，所以没有测试过。

编辑:根据 Andy T 的评论，如果您的应用程序是多线程的，您还需要注意分配给线程的优先级。对于 Windows，这已记录在案 here .

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一些背景...

前一段时间，我使用 SetPriorityClass 来提高我正在对高速视频进行实时分析的应用程序的优先级，并且我不会错过任何一帧。帧以每秒 300 帧 (fps) 的非常常规频率(由外部帧抓取器硬件驱动)到达 PC，这会在我随后处理的每一帧上触发硬件中断。由于时间非常重要，我收集了很多关于中断时间的统计数据(使用 QueryPerformanceCounter 东西)来了解情况到底有多糟糕，并对由此产生的分布感到震惊。我没有方便的统计数据，但基本上 Windows 在以正常优先级运行时只要感觉需要就可以为中断提供服务。直方图非常困惑，stdev 比我的 ~3ms 周期更宽。在中断服务中，我经常会有 200 毫秒或更长的巨大间隙(回想一下，中断大约每 3 毫秒触发一次)!!即:硬件中断远非准确!您受制于操作系统决定为您执行的操作。

但是 - 当我发现 REALTIME_PRIORITY_CLASS 设置并使用该优先级进行基准测试时，它明显更好并且服务间隔分布非常紧凑。我可以以 300 fps 的速度运行 10 分钟而不会错过任何一帧。测得的中断服务周期几乎正好是 1/300 秒，分布很紧。

另外 - 尽量减少操作系统正在做的其他事情，以帮助提高您的计时在应用程序中更好地工作的可能性。例如:在您尝试使用其他代码获得精确计时时，没有背景视频转码或磁盘碎片整理或任何东西!!

总结:

1. 如果您真的需要这个，请使用实时操作系统
2. 如果您不能使用实时操作系统(不可能或不切实际)，提高您的进程优先级可能会大大改善您的时间安排，就像我所做的那样
3. HW 中断不会这样做......操作系统仍然需要决定为它们提供服务!
4. 确保您没有运行许多其他进程来争夺操作系统的注意力
5. 如果时机对您来说真的很重要，请进行一些测试。虽然让代码在您希望的时间准确运行不是很容易，但测量这种偏差非常容易。 PC 中的高性能计数器(通过 QueryPerformanceCounter 获得的)非常好。

因为它可能会有帮助(虽然有点偏离主题)，所以这是我很久以前写的一个小类，用于在 Windows 机器上使用高性能计数器。它可能对您的测试有用:

CHiResTimer.h

#pragma once
#include "stdafx.h"
#include <windows.h>

class CHiResTimer
{
private:
    LARGE_INTEGER frequency;
    LARGE_INTEGER startCounts;
    double ConvertCountsToSeconds(LONGLONG Counts);
public:
    CHiResTimer(); // constructor
    void ResetTimer(void);
    double GetElapsedTime_s(void);
};

CHiResTimer.cpp

#include "stdafx.h"
#include "CHiResTimer.h"

double CHiResTimer::ConvertCountsToSeconds(LONGLONG Counts)
{
    return ((double)Counts / (double)frequency.QuadPart) ;
}

CHiResTimer::CHiResTimer()
{
    QueryPerformanceFrequency(&frequency);
    QueryPerformanceCounter(&startCounts); // starts the timer right away
}

void CHiResTimer::ResetTimer()
{
    QueryPerformanceCounter(&startCounts); // reset the reference counter
}

double CHiResTimer::GetElapsedTime_s()
{
    LARGE_INTEGER countsNow;
    QueryPerformanceCounter(&countsNow);
    return ConvertCountsToSeconds(countsNow.QuadPart - startCounts.QuadPart);
}