C語(yǔ)言如何延遲代碼執(zhí)行若干微秒

本文將深入探討c語(yǔ)言中如何實(shí)現(xiàn)代碼執(zhí)行的微秒級(jí)延遲。筆者認(rèn)為此內(nèi)容頗為實(shí)用，因此特此分享，希望讀者能從中有所收益。

C語(yǔ)言中的微秒級(jí)代碼延遲

前言

在特定情境下，開(kāi)發(fā)者可能需要在C語(yǔ)言程序中暫停代碼執(zhí)行若干微秒，以達(dá)到特定功能或效果。本文將詳細(xì)介紹在C語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)延遲的多種方式，并提供代碼示例及使用說(shuō)明。

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方式一：usleep() 函數(shù)

• 功能：暫停指定微秒數(shù)。
• 頭文件：
• 語(yǔ)法：int usleep(unsigned int usec);
• 參數(shù)：
  • usec：暫停的微秒數(shù)。
• 返回值：
  • 成功返回0，失敗返回-1。

示例：

#include <unistd.h>  int main() {     // 暫停100微秒     usleep(100);      // 繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼     return 0; }</unistd.h>

方式二：nanosleep() 函數(shù)

• 功能：暫停指定納秒數(shù)。
• 頭文件：
• 語(yǔ)法：int nanosleep(const Struct timespec req, struct timespec rem);
• 參數(shù)：
  • req：指向要暫停的時(shí)間的 struct timespec 結(jié)構(gòu)體。
  • rem：指向剩余暫停時(shí)間的 struct timespec 結(jié)構(gòu)體（可為 NULL）。
• 返回值：
  • 成功返回0，失敗返回-1。

示例：

#include <time.h>  int main() {     struct timespec delay = {0, 100000};  // 100微秒     nanosleep(&delay, NULL);      // 繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼     return 0; }</time.h>

方式三：clock_nanosleep() 函數(shù)

• 功能：暫停指定納秒數(shù)，類(lèi)似于nanosleep()，但使用不同的clock_id參數(shù)。
• 頭文件：
• 語(yǔ)法：int clock_nanosleep(clockid_t clock_id, int flags, const struct timespec request, struct timespec remaining);
• 參數(shù)：
  • clock_id：要使用的時(shí)鐘ID。
  • flags：標(biāo)志，通常設(shè)置為0。
  • request：指向要暫停的時(shí)間的 struct timespec 結(jié)構(gòu)體。
  • remaining：指向剩余暫停時(shí)間的 struct timespec 結(jié)構(gòu)體（可為 NULL）。
• 返回值：
  • 成功返回0，失敗返回-1。

示例：

#include <time.h>  int main() {     struct timespec delay = {0, 100000};  // 100微秒     clock_nanosleep(CLOCK_REALTIME, 0, &delay, NULL);      // 繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼     return 0; }</time.h>

方式四：忙等待循環(huán)

• 功能：通過(guò)循環(huán)等待實(shí)現(xiàn)代碼延遲。
• 原理：持續(xù)檢查當(dāng)前時(shí)間是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)。
• 優(yōu)點(diǎn)：精度高。
• 缺點(diǎn)：消耗CPU資源，不適用于長(zhǎng)時(shí)間延遲。

示例：

#include <time.h>  int main() {     // 獲取當(dāng)前時(shí)間     struct timespec start;     clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start);      // 計(jì)算延遲時(shí)間     long long delay_time = 100000;  // 100微秒     long long end_time = start.tv_nsec + delay_time;      // 循環(huán)等待     while (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start), start.tv_nsec < end_time) {         // 等待     }      // 繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼     return 0; }</time.h>

選擇合適的延遲方式

選擇最合適的延遲方式取決于具體需求和限制條件：

• 精度要求：忙等待循環(huán)提供最高的精度，而其他方式的精度受函數(shù)調(diào)用開(kāi)銷(xiāo)的影響。
• 資源消耗：忙等待循環(huán)會(huì)消耗大量CPU資源，而其他方式對(duì)CPU資源的影響較小。
• 延遲時(shí)間：忙等待循環(huán)不適用于長(zhǎng)時(shí)間延遲，而其他方式可以處理更長(zhǎng)的延遲時(shí)間。
• 平臺(tái)兼容性：并非所有方式都可以在所有平臺(tái)上使用，因此在選擇方式時(shí)需要考慮平臺(tái)兼容性。