Linux下的定时器：alarm()与setitimer()

在Linux系统中，我们可以使用多种方式实现定时器的功能。其中，两种常用的方式是使用alarm()和setitimer()函数。本文将详细介绍这两个函数的使用方法及差异。

alarm()函数

alarm()函数定义在<unistd.h>头文件中，其原型如下：

unsigned int alarm(unsigned int seconds);

alarm()函数用于在指定秒数后发送SIGALRM信号，如果指定的秒数为0，则取消之前设置的定时器。函数返回值为上次设置的定时器剩余时间（如果有的话），如果没有设置定时器，则返回0。

下面是一个示例代码，演示如何使用alarm()函数设置定时器并处理定时信号：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void handler(int signum) {
    printf("received SIGALRM signal\n");
}

int main() {
    signal(SIGALRM, handler);
    alarm(5);
    printf("waiting for signal...\n");
    pause();
    printf("done\n");
    return 0;
}

在上面的示例代码中，我们首先定义了一个信号处理函数handler()，用于处理接收到的SIGALRM信号。在main()函数中，我们使用signal()函数为SIGALRM信号设置了处理函数。接着，我们在此设置定时器，使其在5秒后发送SIGALRM信号。然后，我们打印一条“waiting for signal…”的提示信息，并使用pause()函数来暂停程序执行，直到收到信号为止。最后，在信号处理函数中打印一条“received SIGALRM signal”的提示信息，并退出程序。

setitimer()函数

setitimer()函数定义在<sys/time.h>头文件中，其原型如下：

int setitimer(int which, const struct itimerval* new_value, struct itimerval* old_value);

setitimer()函数用于设置指定定时器的时间和行为，其中，which参数用于指定定时器类型，可以取值为ITIMER_REAL、ITIMER_VIRTUAL和ITIMER_PROF。new_value参数指向一个itimerval结构体，用于指定定时器的超时时间和间隔时间，old_value参数用于返回之前设置的定时器的值。itimerval结构体定义如下：

struct itimerval {
    struct timeval it_interval; /* next value */
    struct timeval it_value;    /* current value */
};

其中，it_interval字段指定定时器超时时间的间隔时间，it_value字段指定当前定时器的超时时间。如果it_interval字段为0，则表示定时器只在第一次超时后触发一次。

下面是一个示例代码，演示如何使用setitimer()函数来设置定时器：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>

void handler(int signum) {
    printf("received SIGALRM signal\n");
}

int main() {
    struct itimerval timer;
    timer.it_interval.tv_sec = 2; // 2秒后再次触发定时器
    timer.it_interval.tv_usec = 0;
    timer.it_value.tv_sec = 5; // 5秒后触发定时器
    timer.it_value.tv_usec = 0;

    setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);

    signal(SIGALRM, handler);
    printf("waiting for signal...\n");
    pause();
    printf("done\n");
    return 0;
}

在上面的示例代码中，我们首先创建一个itimerval结构体，并设置定时器的超时时间为5秒，间隔时间为2秒。然后，我们使用setitimer()函数将定时器设置为ITIMER_REAL类型，并传递上面创建的itimerval结构体作为参数。接着，我们使用signal()函数为SIGALRM信号设置处理函数。最后，我们使用pause()函数来阻塞程序，直到该定时器超时。

总结

本文介绍了Linux系统中常用的两种定时器函数：alarm()和setitimer()。其中，alarm()函数用于设置指定时间后发送SIGALRM信号，setitimer()函数用于更加灵活地设置定时器的超时时间和间隔时间。可以根据实际需求选择使用合适的函数。