「深入理解Linux下C语言延时」 (linux c 延时)
深入理解Linux下C语言延时
在嵌入式系统和通信系统等领域中，C语言是一种常用的编程语言。而对于涉及到时间控制的程序设计，延时是一个必不可少的要素。在Linux系统下，如果我们需要进行延时操作，我们可以基于系统内置的一些函数，如usleep()和nanosleep()等，来实现精确的延时控制。本文将深入探讨Linux下C语言延时的相关知识。
一、Linux下的时间相关函数
在Linux系统下，我们可以通过sys/times.h头文件中的times()函数来获取系统时间的信息。这个函数返回一个结构体，该结构体包含了进程在用户态和内核态中所花费的时间、进程运行时间、以及系统运行时间等信息。
另外，gettimeofday()函数也是非常有用的。通过这个函数，我们可以获取当前的时间日期，以可以通过该函数返回的值计算两次调用该函数间所经过的时间间隔。如果想要更精确的时间控制，则可以使用高精度的定时器函数——clock_gettime()。该函数可以基于系统硬件时钟实现微妙级别的时间控制。
二、使用sleep()函数实现延时
在Linux系统中，我们可以使用sleep()函数来控制程序的延时，该函数原型如下：
“`c
unsigned int sleep(unsigned int seconds);
“`
该函数的参数seconds定义了程序延时的时间，单位是秒。在延时期间，操作系统会将调用sleep()函数的程序挂起，直到指定时间到达或者被信号中断时才会恢复执行。另外，该函数也会返回未延时的时间，这也是一个用户可以利用的额外特性。
然而，睡眠时间即使是一个很短的时间，对于实时程序设计而言也是不太允许的，因此我们需要更精细的延时控制。
三、使用usleep()和nanosleep()函数实现精细延时
在Linux系统中，使用usleep()函数和nanosleep()函数可以实现微秒级别的延时控制。
usleep()函数在头文件unistd.h中定义，它的原型如下：
“`c
int usleep(useconds_t);
“`
该函数的参数useconds_t定义了程序延时的微秒数。该函数会将调用usleep()函数的程序挂起，以等待指定时间到达。相比sleep()函数，usleep()函数可以实现更精确的时间控制。
nanosleep()函数允许更高精度的延时控制。该函数在头文件time.h中定义，它的原型如下：
“`c
int nanosleep(const struct timespec *req, struct timespec *rem);
“`
该函数的之一个参数是一个指向timespec结构体的指针，其中包含了要求进程睡眠的时间长度。而第二个参数是一个指向timespec结构体的指针，其中包含睡眠期间剩余的时间，因为该函数并不保证睡眠时间精准到毫微秒，所以根据所传入的第二个参数，可以得出系统实际处理的确切时间长度。
usleep()函数和nanosleep()函数是两种常用的Linux系统下实现高精度延时控制的方法。但是，除了使用这些函数之外，还有其他方法可以实现精准地延时控制。
四、使用计数器实现延时
在Linux系统下，可以使用计数器的方法来实现精细的延时控制。该方法的基本思路是通过循环控制，对程序执行的次数进行计数，从而实现精细的时间控制。需要注意的是，该方法只有在确定了系统执行的基本时间单位之后才能使用。在Linux系统中，这一时间单位默认是1 jiffy，通常是10毫秒。
下面是一个示例程序，它展示了如何通过计数器实现延时控制的方法：
“`c
#include
int mn()
{
int count = 0;
int delay = 100000; // 微秒
int num_loops = 5;
struct timeval start, end;
long mtime; // 执行时间
gettimeofday(&start, NULL); // 获取程序开始时间
while (count
usleep(delay); // 睡眠指定时间
count++; // 计数器加一
}
gettimeofday(&end, NULL); // 获取程序结束时间
mtime = (end.tv_sec – start.tv_sec)*1000000 + (end.tv_usec – start.tv_usec);
printf(“Elapsed time:%ld\n”, mtime); // 打印程序执行时间
return 0;
}
“`
该程序采用usleep()函数控制延时，程序循环执行次数是手动设置的，并通过gettimeofday()函数获取了程序的开始和结束时间，从而计算出了程序的执行时间。
五、
