C 语言延迟

2025年1月7日 | 阅读 4 分钟

C语言中的延迟被定义为程序执行暂停特定时间。通常，用户出于特定需求会延迟程序。

让我们看看其中一些需求

测试和调试：引入延迟可以模拟现实世界的条件，例如网络延迟，并随时间观察程序行为。
同步：延迟通常用于控制程序中事件的时序。
资源管理：当两个程序使用同一资源时，它们必须等待对方完成使用。

现在，让我们看看如何在C语言编程中实现延迟。

1. sleep()

sleep方法用于在调用时暂停程序执行。Sleep函数将程序延迟指定的秒数。

您必须包含特殊的库<unisd.h>才能使用sleep函数。让我们深入了解sleep方法的使用。

示例 1

让我们以使用sleep方法延迟程序为例。

程序

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

int main() {
    printf("This message will appear immediately.\n");
    sleep(3); // Pause for 3 seconds
    printf("This message will appear after a 3-second delay.\n");
    return 0;
}

输出

This message will appear immediately.
This message will appear after a 3-second delay.

说明

第一条消息立即显示，三秒后显示第二条消息。

2. usleep()

如果我们需要在程序中引入微秒延迟，该如何实现？

我们可以使用相同的库<unistd.h>以及不同的方法来实现。usleep方法接受以微秒为单位的整数输入，它将程序暂停指定的持续时间。

示例

让我们讨论使用“usleep”函数将程序暂停特定微秒数。

程序

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

int main() {
    printf("This message will appear instantly\n");
    usleep(1000000); // Pause for 1 second (1,000,000 microseconds)
    printf("This message will be displayed one second after a delay. \n");
    return 0;
}

输出

This message will appear instantly
This message will be displayed one second after a delay.

说明

上面的程序演示了如何使用usleep()方法将程序延迟微秒。首先，我们立即显示第一条消息，然后在1000000微秒后显示第二条消息。

3. For循环

无需使用任何其他库，我们就可以在C语言中延迟程序。

在这里，for循环会迭代给定的空循环。

示例

让我们看一个使用for循环延迟程序的示例程序。

程序

#include <stdio.h>

int main() {

    printf("This message will appear instantly\n");
    for(int i=1;i<800000000;i++)
    {
        
        
    }
    printf("This message will be displayed after specified seconds \n");
    return 0;
}

输出

This message will appear instantly
This message will be displayed after specified seconds

说明

上面的程序在for循环中指定的迭代次数后打印第一条消息，然后打印第二条消息。

4. 创建自己的延迟函数

我们可以使用<time.h>库和循环创建自己的延迟函数。

在循环中创建精确延迟的一种方法是持续检查当前时间，直到经过一定时间。但是，这可能会消耗CPU资源。

示例 1

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void delay(int seconds) {
    time_t start_time, current_time;
    time(&start_time);
    do {
        time(¤t_time);
    } while ((current_time - start_time) < seconds);
}

int main() {
    printf("This message will appear instantly.\n");
    delay(3); // Pause for 3 seconds
    printf("This message will appear after a 3-second delay.\n");
    return 0;
}

输出

This message will appear instantly.
This message will appear after a 3-second delay.

说明

上面的程序会一直循环，直到current_time减去start_time等于指定的秒数。

示例 2

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void delayInSeconds(int seconds)
{
    int milliseconds = 1000 * seconds;
    clock_t start = clock();
    
    while (clock() < start + milliseconds)
        ;
}

int main()
{
    for (int count = 1; count <= 10; count++) {
        delayInSeconds(1);
        printf("%d seconds have passed\n", count);
    }
    
    return 0;
}

输出

1 seconds have passed
2 seconds have passed
3 seconds have passed
4 seconds have passed
5 seconds have passed
6 seconds have passed
7 seconds have passed
8 seconds have passed
9 seconds have passed
10 seconds have passed

说明

上面的程序演示了延迟，它创建了一个忙等待循环，该循环会消耗CPU周期，直到当前时间超过start_time + milli_seconds。

虽然此方法可能引起延迟，但由于它消耗CPU资源，因此对于较长的延迟可能更有效。但是，在大多数实际应用中，建议使用特定于平台的sleep或delay函数，因为它们更有效率且提供更好的定时控制。

5. 特定于平台的函数

根据您的平台，您可能可以使用特定于平台的函数来引入延迟。例如，您可以在Windows上使用“Sleep”函数，而其他平台则使用“sleep”函数。

示例

让我们通过包含<windows.h>来考虑特定于Windows的平台函数。

程序

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main() {
    printf("This message will appear immediately.\n");
    Sleep(3000); // Pause for 3000 milliseconds (3seconds)
    printf("This message will appear after a 3-second delay.\n");
    return 0;
}

输出

This message will appear instantly.
This message will appear after a 3-second delay.

说明

该程序通过包含<windows.h>演示了Sleep函数。第一条消息立即打印，而第二条消息在3秒延迟后打印。

结论

在各种应用程序中，C语言编程中的延迟对于控制时序和同步至关重要。延迟方法的选择取决于程序的具体要求、所需的精度以及目标平台。在C语言中实现延迟时，了解潜在的限制和平台依赖性非常重要，以确保程序正常运行。在实时系统中，可能需要专门的技术和硬件来保证关键操作的准确时序。

下一主题C 语言编程测试

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C 语言延迟

1. sleep()

2. usleep()

3. For循环

4. 创建自己的延迟函数

5. 特定于平台的函数

结论

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1. sleep()

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