C++如何进行精确的帧率限制？

Question

我正在尝试使用 C++ 创建游戏，我想为 fps 创建限制，但我总是得到比我想要的多或少的 fps。当我查看具有 fps 限制的游戏时，它始终是精确的帧率。尝试使用 Sleep() std::this_thread::sleep_for(sleep_until)。例如 Sleep(0.01-deltaTime) 获得 100 fps 但最终以 +-90fps 结束。当 sleep 不精确时，这些游戏如何如此精确地处理 fps？我知道我可以使用无限循环来检查时间是否过去，但它正在使用 CPU 的全部功能，但我想在没有 VSync 的情况下将 CPU 使用率降低到这个限制。

Answer 1

您可以在开始时记录时间点，为其添加固定持续时间并休眠，直到计算的时间点出现在每个循环的结束(或开始)。示例:

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <ratio>
#include <thread>

template<std::intmax_t FPS>
class frame_rater {
public:
    frame_rater() :                 // initialize the object keeping the pace
        time_between_frames{1},     // std::ratio<1, FPS> seconds
        tp{std::chrono::steady_clock::now()}
    {}

    void sleep() {
        // add to time point
        tp += time_between_frames;

        // and sleep until that time point
        std::this_thread::sleep_until(tp);
    }

private:
    // a duration with a length of 1/FPS seconds
    std::chrono::duration<double, std::ratio<1, FPS>> time_between_frames;

    // the time point we'll add to in every loop
    std::chrono::time_point<std::chrono::steady_clock, decltype(time_between_frames)> tp;
};

// this should print ~10 times per second pretty accurately
int main() {
    frame_rater<10> fr; // 10 FPS
    while(true) {
        std::cout << "Hello world\n";
        fr.sleep();                   // let it sleep any time remaining
    }
}