C++11实现简易定时器的示例代码

下面是关于“C++11实现简易定时器的示例代码”的完整攻略。

标题

C++11实现简易定时器的示例代码

简介

在开发事件驱动或多线程程序时，经常需要一种定时器来控制任务的执行时间。本篇攻略将介绍如何使用C++11编写一个简易的定时器，以此来满足我们在各种场景中的需求。

本攻略将包含两个实例展示如何使用简易定时器，读者可以通过这两个实例学习如何将其应用于自己的项目中。

攻略步骤

1.头文件定义

第一步是定义必需的头文件：<thread>、<functional>、<chrono> 和<atomic>。

c++
#include <thread>
#include <functional>
#include <chrono>
#include <atomic>
using namespace std;

2.声明实现定时器类

声明并定义一个 Timer 类，包含私有成员变量和公共成员函数声明：

 class Timer
 {
 public:
     Timer() = default;
     Timer(const Timer &t) = delete;
     Timer(Timer &&t) = delete;
     ~Timer();

     void start(int32_t interval, function<void(void)> func);
     void stop();

 private:
     void thread_proc();

 private:
     atomic<bool> m_running{ false };
     int32_t m_interval{ 0 };
     function<void(void)> m_func;
     thread m_thread;
 };

在这里，我们使用了C++11中的原子变量 atomic，其中，在开始定时器时设置为真，在停止定时器时设置为假，并在整个执行过程中用于同步线程。

同时，我们采用函数指针获取定时器执行任务过程中调用的函数，这样可以方便定制任务代码。

3.实现定时器类

接下来我们来实现 Timer 类。

3.1 开始定时器

在开始定时器时，我们首先要记住 interval 和 func 参数。然后启动一个线程来执行定时器逻辑：

 void Timer::start(int32_t interval, function<void(void)> func) {
     m_interval = interval;
     m_func = std::move(func);
     m_running = true;
     m_thread = thread(&Timer::thread_proc, this);
 }

3.2 执行定时器任务

定时器的主要任务是在指定的时间间隔内重复执行特定任务，因此我们需要使用 C++ 11 的 chrono 库来实现计时器。在 thread_proc 函数中，我们将使线程保持在一直执行状态，直到定时器停止。

 void Timer::thread_proc() {
     while (m_running) {
         this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(m_interval));
         if (m_running) {
             m_func();
         }
     }
 }

3.3 停止定时器

停止定时器很简单，只需先将 m_running 标志设置为 false ，停止线程，在等待线程退出：

 void Timer::stop() {
     m_running = false;
     if (m_thread.joinable()) {
         m_thread.join();
     }
 }

4.使用案例

经过前面的步骤，我们已经成功实现了一个简单的定时器，现在来看看如何在实际项目中使用它。

4.1 基本使用

下面是基本示例，演示如何每隔1秒钟打印一次字符串：

Timer timer;
timer.start(1000, []() { cout << "Hello, World!" << endl; });
this_thread::sleep_for(chrono::seconds(5));
timer.stop();

在这个示例中，我们首先创建了一个 Timer 对象，然后调用 start 函数来开启定时器，参数 interval 是 1000 毫秒表示 1 秒钟，func 是一个函数（lambda 表达式）句柄，用于指定要执行的定时器任务。

接下来，我们在线程执行任务期间，使用 this_thread::sleep_for 函数暂停当前线程 5 秒钟，最后，我们在程序结束之前调用了 stop 函数来停止定时器。

4.2 结合事件循环使用

在大多数情况下，定时器通常与 GUI 程序的事件循环功能一起使用。例如，以下演示如何使用户单击窗口后每隔 1 秒切换一次背景颜色。

int32_t bgColor = WHITE_COLOR;
Timer timer;

while (window.isOpen()) {
    render(bgColor); // 渲染窗口界面

    sf::Event event;
    while (window.pollEvent(event)) {
        switch (event.type) {
        case sf::Event::Closed:
            window.close();
            break;
        case sf::Event::MouseButtonPressed:
            bgColor = bgColor ^ 0x00ffffff; // 切换背景颜色
            timer.start(1000, [&bgColor]() {
                bgColor = bgColor ^ 0x00ffffff;
            });
            break;
        default:
            break;
        }
    }
}

在这个示例中，首先渲染窗口界面。在事件循环中，我们检查用户是否按下鼠标按钮。如果按下鼠标按钮，则切换背景颜色并设置颜色 bgColor 为新的背景颜色，同时使用 Timer 计时器并传入一个 lambda 表达式， 以便在 1 秒后重新切换并重绘目标颜色。