c++实现的一个定时器实例

/*
 * author: hjjdebug
 * date  : 2023年 09月 23日 星期六 11:52:29 CST
 * description: 用std::thread 实现了一个定时器,深刻理解一下定时器是怎样工作的.
 *              参考Timer.h, Timer.cpp
 */

$  cat main.cpp
#include "Timer.h"
#include <unistd.h>

void onTimeout()
{
    std::cout << "timer Time out!" << std::endl;
}

int main()
{
    Timer *m_timer;
    m_timer = new Timer(1);
    m_timer->start_recycle(onTimeout); // 传入回调，循环定时，每1秒执行一次回调
    int loop=0;
    //按Ctrl -c 可以退出
    while(loop<5000)
    {
        sleep(1);
        loop++;
    }
    m_timer->stop();
    return 0;
}

$ cat Timer.h

#ifndef TIMER_H
#define TIMER_H

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <functional>
#include <thread>
#include <iostream>

typedef std::function<void ()> CALL_BACK;
class Timer {
public:
    Timer(unsigned seconds);
    ~Timer();
    void start(CALL_BACK handle);
    void start_recycle(CALL_BACK handle);
    void stop();

private:
    unsigned m_seconds = 0;
    bool m_isAlive = false;
};

#endif

$ cat Timer.cpp

#include "Timer.h"
Timer::Timer(unsigned int seconds) {
    m_seconds = seconds;
}
Timer::~Timer() {
}
void Timer::start(CALL_BACK handle)
{
    auto timeThread = [=] // timer 线程代码
        {
            for (unsigned int i = 0; i< (m_seconds * 1000); i++)
            {
                if (m_isAlive)
                {
                    usleep(1000); //睡眠1ms, 循环结束为m秒
                }
                else
                {
                    return; //调用了stop, m_isAlive为false, 退出线程
                }
            }
            if (m_isAlive)
            {
                handle(); //回调函数
            }
            stop(); // 循环结束即退出,一遍即可.
            return;
        };
    
    if (!m_isAlive)
    {
        m_isAlive = true;
        std::thread t(timeThread); //创建线程, 主线程代码
        t.detach();
        printf("main thread id: %d\n",gettid());
    }
}

void Timer::start_recycle(CALL_BACK handle) {
    auto timeThread = [=]
        {
            while (m_isAlive) // 线程在循环, 直到外部stop
            {
                //pthread_self() 头文件在pthread.h中,
                //是pthread 库给每个进程中的每个线程定义的id,内核是不认识的
                //数值很大, %ld, 我们看着也不方便
                printf("timer pthread_self: %ld\n",pthread_self());
                //gettid() 头文件在unistd.h中,由glibc来提供支持
                printf("timer thread id: %d\n",gettid());
                for (unsigned int i = 0; i < (m_seconds * 1000); i++)
                {
                    if (m_isAlive)
                    {
                        usleep(1000);
                    }
                    else
                    {
                        return;
                    }
                }
                if (m_isAlive)
                {
                    handle();
                }
            }
        };
    
    if (!m_isAlive)
    {
        m_isAlive = true;
        std::thread t(timeThread);
        t.detach();
        printf("main thread id: %d\n",gettid());
    }
}

void Timer::stop() {
    m_isAlive = false;
}
/* 你可以用 ps -efT |grep "名称" 查看线程ID
   也可以用 ps -efL |grep "名称" 查看线程ID
 */

执行结果

/*
执行程序, 打印了主线程id 11825 和线程id 11826
$ ./cpp_timer
main thread id: 11825
timer pthread_self: 139903798966016
timer thread id: 11826
timer Time out!
timer pthread_self: 139903798966016
timer thread id: 11826

用 ps -efT 或 ps -efL 也查到了cpp_timer 所有线程ID(11825,11826)
$ ps -efT |grep cpp_timer
hjj        11825   11825    9138  0 11:43 pts/1    00:00:00 ./cpp_timer
hjj        11825   11826    9138  1 11:43 pts/1    00:00:00 ./cpp_timer
hjj        11854   11854   10817  0 11:43 pts/3    00:00:00 grep --color=auto cpp_timer
hjj@hjj-u7090:~/test/cpp-timer$ ps -efL |grep cpp_timer
hjj        11825    9138   11825  0    2 11:43 pts/1    00:00:00 ./cpp_timer
hjj        11825    9138   11826  1    2 11:43 pts/1    00:00:00 ./cpp_timer
hjj        11866   10817   11866  0    1 11:44 pts/3    00:00:00 grep --color=auto cpp_timer

小结: 所谓的定时器, 当时间到时执行某一个任务,是通过启动一个线程来实现的,
等待时是timer线程在等待,执行时是timer线程在执行.
调用线程和执行线程是不同的线程
*/