每1秒调用一次功能(精确地)

Question

我正在使用C++编写一个简单的游戏模拟程序,有一个名为update()的函数可以更新游戏的当前状态,它必须每1秒精确调用一次.如果我使用这样的循环:

while(//some condition) {
     update();
     Sleep(1000);
}

然后,每1秒钟不会调用该函数,而是每次调用(1 +执行update()).我阅读了各种解决方案,如异步函数,多线程,或使用std :: chrono计算函数的执行时间,并将其从1000ms参数减去sleep.其中一些对我的简单案例来说太复杂了,如果我不理解它们,其他一些似乎不安全.

有谁能告诉我什么是我的要求的合适解决方案？提前致谢.

Answer 1

相反,睡一段时间,你需要睡觉,直到一个时间点.例如,如果您的第一次更新时间恰好是2:00:00.000,则您的未来更新应尽可能接近2:00:01.000,2:00:02.000等.

为实现此目的,您可以将一个线程专用于更新,并在更新后进入休眠状态,直到下次执行预定更新. chrono::system_clock::time_point并且this_thread::sleep_until是你的工具.

例如:

#include <atomic>
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <thread>

class UpdateManager
{
public:
    explicit UpdateManager() = default;

private:
    static std::atomic<int> now_;
    static std::atomic<bool> stop_;

    struct update_thread
        : private std::thread
    {
        ~update_thread();
        update_thread(update_thread&&) = default;

        using std::thread::thread;
    };

public:
    static update_thread start();
};

void update();

// source

std::atomic<int>  UpdateManager::now_{0};
std::atomic<bool> UpdateManager::stop_{false};

UpdateManager::update_thread::~update_thread()
{
    if (joinable())
    {
        stop_ = true;
        join();
    }
}

UpdateManager::update_thread
UpdateManager::start()
{
    return update_thread{[]
                         {
                             using namespace std;
                             using namespace std::chrono;
                             auto next = system_clock::now() + 1s;
                             while (!stop_)
                             {
                                 update();
                                 this_thread::sleep_until(next);
                                 next += 1s;
                             }
                         }};
}

#include "date/date.h"

void
update()
{
    using namespace date;
    using namespace std;
    using namespace std::chrono;
    cerr << system_clock::now() << '\n';
}

// demo

int
main()
{
    auto t = UpdateManager::start();
    using namespace std;
    this_thread::sleep_for(10s);
}

仅用于演示目的(逻辑不需要),我使用Howard Hinnant的免费开源日期/时间库将当前时间(UTC)打印到微秒精度,以说明此技术的稳定性.该程序的示例输出是:

2018-05-02 15:14:25.634809
2018-05-02 15:14:26.637934
2018-05-02 15:14:27.636629
2018-05-02 15:14:28.637947
2018-05-02 15:14:29.638413
2018-05-02 15:14:30.639437
2018-05-02 15:14:31.637217
2018-05-02 15:14:32.637895
2018-05-02 15:14:33.637749
2018-05-02 15:14:34.639084