C++笔记之sleep总结

—— 2023年4月9日 小问 上海

code review

1.std::this_thread::sleep_for()

该函数属于 C++11 标准，需要包含头文件 <thread>，使用时需要指定休眠的时间长度。

代码

#include <iostream>
#include <chrono>   // std::chrono::seconds
#include <thread>   // std::this_thread::sleep_for

int main() {
    std::cout << "Start sleeping..." << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    std::cout << "Wake up!" << std::endl;
    return 0;
}

附：std::this_thread::sleep_for(std::chrono::duration)

代码

#include <chrono>
#include <thread>

std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); // 暂停 100 毫秒

2.std::this_thread::sleep_until()

该函数属于 C++11 标准，需要包含头文件 <thread>，使用时需要指定休眠的时间点。

代码

#include <iostream>
#include <chrono>   // std::chrono::system_clock, std::chrono::seconds
#include <thread>   // std::this_thread::sleep_until

int main() {
    std::cout << "Start sleeping..." << std::endl;
    auto wake_up_time = std::chrono::system_clock::now() + std::chrono::seconds(1);
    std::this_thread::sleep_until(wake_up_time);
    std::cout << "Wake up!" << std::endl;
    return 0;
}

附：std::this_thread::sleep_until(std::chrono::time_point)

**该函数属于 C++11 标准，需要包含头文件 <thread>，暂停当前线程直到指定时间点。

代码

#include <chrono>
#include <thread>

auto now = std::chrono::system_clock::now();
auto end = now + std::chrono::seconds(10);
std::this_thread::sleep_until(end); // 暂停 10 秒钟

3.std::chrono::steady_clock::now()

该函数属于 C++11 标准，需要包含头文件 <thread>，获取当前时间点（不受系统时间变化的影响）

代码

#include <chrono>

auto start = std::chrono::steady_clock::now();
// 一些操作
auto end = std::chrono::steady_clock::now();
std::chrono::duration<double> elapsed = end - start;

4.1.usleep()

usleep()：该函数属于 POSIX 标准，需要包含头文件 <unistd.h>，使用时需要指定休眠的时间长度，单位为微秒。但是该函数已被弃用，建议使用 std::this_thread::sleep_for() 替代。

代码

#include <iostream>
#include <unistd.h>   // usleep

int main() {
    std::cout << "Start sleeping..." << std::endl;
    usleep(1000000);   // 休眠 1 秒
    std::cout << "Wake up!" << std::endl;
    return 0;
}

4.2.sleep()

unistd.h> 头文件中的 sleep 函数用于使程序在指定的秒数内休眠，即让程序暂停执行，直到指定的时间过去为止。

使用 sleep 函数需要包含 <unistd.h> 头文件，并在代码中调用函数 sleep(unsigned int seconds)。其中，seconds 参数表示要让程序休眠的秒数。
需要注意的是，使用 sleep 函数会阻塞当前线程，因此如果需要同时进行其他操作，可以考虑使用 std::thread 进行多线程编程。

代码

#include <unistd.h>

int main() {
    // 程序暂停 5 秒钟
    sleep(5);

    return 0;
}

5.ros中的ros::Duration::sleep()

需要注意的是，1-4方法都是用于暂停当前线程的执行。如果需要暂停整个程序的执行，建议使用 ROS 中的 ros::Duration::sleep() 方法，因为它会在暂停期间继续处理 ROS 的消息循环。

在ROS中，建议使用 ros::Rate 类来控制循环的执行频率，而不是使用 sleep 函数来暂停程序。ros::Rate 类可以保证程序在一定频率内运行，并且自动计算和控制休眠时间，从而达到精确控制循环频率的目的。

在ROS中，ros::Duration::sleep()是一个用于暂停程序执行一段时间的函数。它接受一个 ros::Duration 对象，表示程序要暂停的时间长度。

以下是一个例子，程序会在发布两条消息之间暂停 1 秒钟：

在这个例子中，我们使用了 ros::Duration(1.0) 来创建一个 1 秒钟的 ros::Duration 对象，并传递给 sleep() 方法，使得程序暂停了 1 秒钟。
代码

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

int main(int argc, char **argv) {
    ros::init(argc, argv, "example_node");
    ros::NodeHandle nh;

    ros::Publisher pub = nh.advertise<std_msgs::String>("example_topic", 10);

    while (ros::ok()) {
        std_msgs::String msg;
        msg.data = "Hello, world!";
        pub.publish(msg);

        ros::Duration(1.0).sleep(); // 暂停 1 秒钟

        msg.data = "Goodbye, world!";
        pub.publish(msg);

        ros::Duration(1.0).sleep(); // 暂停 1 秒钟
    }

    return 0;
}

6.Windows API——Sleep()函数

7.C++中的wait_for函数

7.1.std::condition_variable::wait_for()

7.2.std::future::wait_for() 或 std::shared_future::wait_for()

以上两种wait_for方法都可以在一定时间内等待一些操作或条件。然而，它们的应用场景和使用方法是不同的。

8.boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::milliseconds(200));

9.boost::posix_time

boost::posix_time 是 Boost.Date_Time 库的一部分，提供了一套用于表示时间和日期的类型和函数。这些类型和函数是基于 POSIX 时间规范的，所以被称为 “POSIX 时间”。

Boost.Date_Time 库提供了一组完整的、与平台无关的日期和时间处理功能，使得 C++ 开发者能够在不同的平台上处理日期和时间。

以下是 boost::posix_time 中一些常用的类型和函数：

1. ptime: 代表一个时间点。它由一个日期和一个时间间隔组成。

   boost::posix_time::ptime t1(boost::posix_time::second_clock::local_time());
   

2. time_duration: 代表一个时间间隔。

   boost::posix_time::time_duration td(1, 10, 30);  // 1小时，10分钟，30秒
   

3. time_period: 代表一个时间段，由两个时间点组成。

   boost::posix_time::ptime t2 = t1 + boost::posix_time::hours(1);
   boost::posix_time::time_period tp(t1, t2);
   

4. second_clock 和 microsec_clock: 提供了获取当前系统时间的方法。

   boost::posix_time::ptime t3 = boost::posix_time::second_clock::local_time();   // 精确到秒
   boost::posix_time::ptime t4 = boost::posix_time::microsec_clock::local_time(); // 精确到微秒
   

以上只是一些基本的类型和函数。boost::posix_time 库还提供了一系列的函数来进行日期和时间的运算，如加法、减法、比较等。同时，它还支持从字符串解析时间，以及将时间格式化为字符串。

需要注意的是，从 C++11 开始，C++ 标准库也开始提供了一套完整的日期和时间处理功能，即 <chrono> 库。如果你的编译器支持 C++11 或更高版本的 C++，你也可以考虑使用 <chrono> 库来处理日期和时间，而不是使用 boost::posix_time。