linux多线程编程，替代sleep的几种方式

我只想要进程的某个线程休眠一段时间的，可是用sleep()是将整个进程都休眠的，这个可能就达不到，我们想要的效果了。 目前我知道有三种方式：

1 usleep

这个是轻量级的， 听说能可一实现线程休眠， 我个人并不喜欢这种方式，所以我没有验证它的可行信（个人不推荐）。

2 select

这个可以，我也用过这种方式， 它是在轮询。

3 pthread_cond_timedwait

采用pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t* cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime)可以优雅的解决该问题，设置等待条件变量cond，如果超时，则返回；如果等待到条件变量cond，也返回。本文暂不将内部机理，仅演示一个demo。

首先，看这段代码，thr_fn为一个线程函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int flag = 1;
void * thr_fn(void * arg) {
while (flag){
printf("******\n");
sleep(10);
}
printf("sleep test thread exit\n");
}

int main() {
pthread_t thread;
if (0 != pthread_create(&thread, NULL, thr_fn, NULL)) {
printf("error when create pthread,%d\n", errno);
return 1;
}

char c ;
while ((c = getchar()) != 'q');

printf("Now terminate the thread!\n");
flag = 0;
printf("Wait for thread to exit\n");
pthread_join(thread, NULL);
printf("Bye\n");
return 0;
}

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>



int flag = 1;

void * thr_fn(void * arg) {

  while (flag){

    printf("******\n");

    sleep(10);

  }

  printf("sleep test thread exit\n");

}

 

int main() {

  pthread_t thread;

  if (0 != pthread_create(&thread, NULL, thr_fn, NULL)) {

    printf("error when create pthread,%d\n", errno);

    return 1;

  }

 

  char c ;

  while ((c = getchar()) != 'q');

 

  printf("Now terminate the thread!\n");

  flag = 0;

  printf("Wait for thread to exit\n");

  pthread_join(thread, NULL);

  printf("Bye\n");

  return 0;

}

输入q后，需要等线程从sleep中醒来（由挂起状态变为运行状态），即最坏情况要等10s，线程才会被join。采用sleep的缺点：不能及时唤醒线程。
采用pthread_cond_timedwait函数实现的如下：

 

 

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>

static pthread_t thread;
static pthread_cond_t cond;
static pthread_mutex_t mutex;
staticint flag = 1;

void * thr_fn(void * arg)
{
struct timeval now;
struct timespec outtime;
pthread_mutex_lock(&mutex);
while (flag) {
printf("*****\n");
gettimeofday(&now, NULL);
outtime.tv_sec = now.tv_sec + 5;
outtime.tv_nsec = now.tv_usec * 1000;
pthread_cond_timedwait(&cond, &mutex, &outtime);
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
printf("cond thread exit\n");
}

int main(void)
{
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);
if (0 != pthread_create(&thread, NULL, thr_fn, NULL)) {
printf("error when create pthread,%d\n", errno);
return 1;
}
char c ;
while ((c = getchar()) != 'q');
printf("Now terminate the thread!\n");

pthread_mutex_lock(&mutex);
flag = 0;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
printf("Wait for thread to exit\n");
pthread_join(thread, NULL);
printf("Bye\n");
return 0;
}

#include <stdio.h>

#include <sys/time.h>

#include <unistd.h>

#include <pthread.h>

#include <errno.h>

 

static pthread_t thread;

static pthread_cond_t cond;

static pthread_mutex_t mutex;

static int flag = 1;

 

void * thr_fn(void * arg) 

{

  struct timeval now;

  struct timespec outtime;

  pthread_mutex_lock(&mutex);

  while (flag) {

    printf("*****\n");

    gettimeofday(&now, NULL);

    outtime.tv_sec = now.tv_sec + 5;

    outtime.tv_nsec = now.tv_usec * 1000;

    pthread_cond_timedwait(&cond, &mutex, &outtime);

  }

  pthread_mutex_unlock(&mutex);

  printf("cond thread exit\n");

}

 

int main(void) 

{

  pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

  pthread_cond_init(&cond, NULL);

  if (0 != pthread_create(&thread, NULL, thr_fn, NULL)) {

    printf("error when create pthread,%d\n", errno);

    return 1;

  }

  char c ;

  while ((c = getchar()) != 'q');

  printf("Now terminate the thread!\n");



  pthread_mutex_lock(&mutex);

  flag = 0;

  pthread_cond_signal(&cond);

  pthread_mutex_unlock(&mutex);

  printf("Wait for thread to exit\n");

  pthread_join(thread, NULL);

  printf("Bye\n");

  return 0;

}

 

 

pthread_cond_timedwait()函数阻塞住调用该函数的线程，等待由cond指定的条件被触发（pthread_cond_broadcast() or pthread_cond_signal()）。

当pthread_cond_timedwait()被调用时，调用线程必须已经锁住了mutex。函数pthread_cond_timedwait()会对mutex进行【解锁和执行对条件的等待】（原子操作）。这里的原子意味着：解锁和执行条件的等待是原则的，一体的。（In this case, atomically means with respect to the mutex andthe condition variable and other access by threads to those objectsthrough the pthread condition variable interfaces.）

如果等待条件满足或超时，或线程被取消，调用线程需要在线程继续执行前先自动锁住mutex，如果没有锁住mutex，产生EPERM错误。即，该函数返回时，mutex已经被调用线程锁住。

等待的时间通过abstime参数（绝对系统时间，过了该时刻就超时）指定，超时则返回ETIMEDOUT错误码。开始等待后，等待时间不受系统时钟改变的影响。

尽管时间通过秒和纳秒指定，系统时间是毫秒粒度的。需要根据调度和优先级原因，设置的时间长度应该比预想的时间要多或者少点。可以通过使用系统时钟接口gettimeofday()获得timeval结构体。