C++中boost库中的atomic_count测试程序

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本文展示了如何在C++中使用Boost库的atomic_count进行多线程安全的数据访问。通过一个测试程序解释了如何创建、递增并打印atomic_count对象的值,强调了在多线程环境下原子操作的重要性。

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C++中boost库中的atomic_count测试程序

在C++编程中,使用原子操作可以确保多线程环境下的数据访问安全。Boost库提供了一系列的原子操作类,其中之一就是boost::detail::atomic_count。在本文中,我们将编写一个测试程序来演示boost::detail::atomic_count的使用。

首先,我们需要包含必要的头文件和命名空间:

#include <iostream>
#include <boost/detail/atomic_count.hpp>

using namespace boost
<think>我们需要在C++中实现一个定时器,可以有多种方法,例如使用标准<chrono>和<thread>,或者使用系统特定的API(如Windows的SetTimer或Linux的timer_create)。但为了跨平台,我们通常使用标准boost。这里我们使用C++11的标准来实现一个简单的定时器。我们将创建一个Timer类,它可以在指定的时间间隔后执行一个任务(函数或可调用对象)。我们还可以支持重复执行。注意:由于我们使用的是标准,所以这个定时器是单线程的,并且依赖于一个独立的线程来等待时间间隔。在多线程环境中使用时需要注意线程安全。步骤:1.创建Timer类,允许设置时间间隔、回调函数以及是否重复执行。2.使用std::thread来运行一个等待循环,使用std::chrono::milliseconds来等待指定的时间。3.提供启动(start)和停止(stop)的方法。注意:我们需要考虑线程的停止条件。我们使用一个标志(例如:stop_)来控制定时器线程的退出。下面是一个简单的实现:</think> ### C++定时器实现方案 以下是使用C++标准实现跨平台定时器的完整代码,支持精确计时和单次/循环两种模式: ```cpp #include <iostream> #include <chrono> #include <thread> #include <functional> #include <atomic> #include <mutex> #include <condition_variable> /** * 跨平台定时器类 */ class Timer { public: // 构造函数:指定回调函数 Timer(std::function<void()> callback) : callback_(callback), running_(false), interval_(0) {} // 启动定时器:interval_ms为间隔时间,singleShot为单次执行模式 void start(int interval_ms, bool singleShot = false) { if (running_) stop(); running_ = true; single_shot_ = singleShot; interval_ = interval_ms; worker_thread_ = std::thread([this]() { while (running_) { auto start = std::chrono::steady_clock::now(); // 等待超时或停止信号 std::unique_lock<std::mutex> lock(mutex_); if (cv_.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(interval_), [this] { return !running_; })) { break; // 接收到停止信号 } // 执行回调函数(受锁保护) if (running_ && callback_) { std::lock_guard<std::mutex> callback_lock(callback_mutex_); callback_(); } // 单次执行模式则退出 if (single_shot_) { running_ = false; break; } } }); } // 停止定时器 void stop() { running_ = false; cv_.notify_all(); // 唤醒等待中的线程 if (worker_thread_.joinable()) { worker_thread_.join(); } } // 是否正在运行 bool isRunning() const { return running_; } // 重置定时器间隔 void setInterval(int interval_ms) { std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_); interval_ = interval_ms; cv_.notify_all(); } // 析构函数:确保停止定时器 ~Timer() { stop(); } private: std::function<void()> callback_; std::thread worker_thread_; std::atomic_bool running_; // 原子操作保证线程安全 bool single_shot_; // 单次执行模式 int interval_; // 毫秒间隔 // 同步原语 std::mutex mutex_; std::mutex callback_mutex_; std::condition_variable cv_; }; // 示例用法 int main() { // 创建定时器(每500毫秒执行一次) Timer periodicTimer([] { auto now = std::chrono::system_clock::now(); auto now_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); std::cout << "周期定时器触发: " << std::ctime(&now_time); }); // 单次定时器(3秒后执行) Timer singleShotTimer([] { std::cout << "\n单次定时器触发!\n"; }); periodicTimer.start(500); // 每500毫秒触发 singleShotTimer.start(3000, true); // 3秒后单次触发 // 等待15秒 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(15)); // 改变周期定时器间隔 std::cout << "\n重置周期定时器为100毫秒...\n"; periodicTimer.setInterval(100); // 再等待2秒后退出 std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2)); return 0; } ``` ### 代码关键特性解释 1. **跨平台实现**: - 使用C++11标准(`<thread>`, `<chrono>`, `<atomic>`) - 不依赖特定操作系统API 2. **多线程同步**: - 使用`std::mutex`保护共享资源 - 通过`std::condition_variable`实现高效等待 - `std::atomic_bool`确保状态标志的原子操作 3. **两种定时模式**: - 周期定时器(Periodic):按固定间隔重复执行 - 单次定时器(Single-shot):延迟执行一次 4. **实时控制功能**: - `start()`: 启动定时器 - `stop()`: 停止定时器 - `setInterval()`: 运行时动态修改间隔 5. **线程安全管理**: - 析构函数自动清理资源 - 防止回调执行中被销毁 - 避免竞态条件 ### 编译和运行 ```bash # 编译(C++11标准) g++ -std=c++11 -o timer_example timer.cpp -pthread # 运行 ./timer_example ``` 输出示例: ``` 周期定时器触发: Fri Jul 12 14:30:01 2024 周期定时器触发: Fri Jul 12 14:30:01 2024 周期定时器触发: Fri Jul 12 14:30:02 2024 单次定时器触发! 周期定时器触发: Fri Jul 12 14:30:02 2024 (继续周期性输出...) 重置周期定时器为100毫秒... (之后将以100ms间隔触发) ``` ### 高级定时器模式扩展 对于更复杂的定时需求,可添加以下功能: ```cpp // 在Timer类中添加以下方法: // 1. 指定具体时间点触发 void runAt(const std::chrono::system_clock::time_point& time_point) { auto now = std::chrono::system_clock::now(); auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(time_point - now); start(duration.count(), true); } // 2. 添加计时偏差校正 void setDriftCorrection(bool enable) { drift_correction_ = enable; } // 3. 添加最大执行次数限制 void setMaxExecutions(size_t max_count) { max_executions_ = max_count; } ``` ### 应用场景 1. **游戏开发**:角色技能冷却计时 2. **网络编程**:连接超时检测 3. **UI开发**:动画帧刷新 4. **工业控制**:设备状态轮询 5. **科学计算**:数据采样定时
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