C++实现的简单的定时器

最新推荐文章于 2025-07-02 11:29:39 发布

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#c++ #服务器 #定时器

本文探讨了定时器在保持连接活跃（keep alive）和游戏中指定时间操作等场景的应用，并介绍了一个基于最小堆实现的简单C++定时器，包括其工作原理和一个实际示例。

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已经好几天没有写博客了。
这几天都在看定时器，想搞清楚他的原理，想知道他到底是怎么用的。无奈没有一篇能够比较系统地告诉我定时器是干什么的，怎么用的，导致项目长时间停滞。
在看了几篇博客之后，根据我自己的理解，实现了一个简单的定时器，其中有参考其他的博文的写法，好在我现在实现了一个看起来能用的定时器。

定时器的应用场景

场景一：keep alive保活机制

成千上万个客户端去连接一台聊天服务器，那么就会存在成千上万个tcp连接。但是这些tcp连接是每时每刻都保持发包收包的活跃状态吗？不是！

某些tcp连接上，可能建立之后，在一天之内就没再发包/收包过，为了把有限的系统资源分配给更活跃的用户使用，我们应该设计一种方案来踢掉空闲连接。

场景二：游戏中，指定时间（或间隔时间）执行某种特定操作

每日/每周/每月，特定时间执行一次操作
循环执行的定时器，比如每隔一分钟刷新一次野怪
只执行一次的定时器，在60秒后定时器超期，执行操作A

各种定时器性能比较

实现方式	StartTimer	StopTimer	PerTickBookkeeping
基于排序的链表	O(n)	O(1)	O(1)
基于最小堆	O(logn)	O(1)	O(1)
基于时间轮	O(1)	O(1)	O(1)

具体实现

这里采用了最小堆实现
Timer_mng.h

#ifndef __TIMER_MNG_
#define __TIMER_MNG_

#define ull unsigned long long 
#define __INF__ 1e18

using namespace std;

enum t_type {
   
   ONCE,CIRCLE};

class Timer_mng;
class Timer;

struct Heap_entry{
   
   		//堆条目
	unsigned long long time;
	Timer *timer;
};
struct Timer{
   
   
	t_type ttype;		//任务类型，一次还是循环
	void *(*run)(void *args);	//回调函数
	void *arg;					//会调函数参数
	ull itvl;					//时间片长度(ms)
	ull expires;				//到期时间
	int heapIndex;				//在堆中的下标
	Timer();					//初始化
	void Start(void *(*run)(void *args),void *arg,ull itvl, t_type ttype);
	void OnTimer();				//无剩余时间		
};
struct Timer_mng{
   
   
	vector<Heap_entry*>heap;		//堆
	~Timer_mng();					//析构函数
	void DetectTimers();			//检测是否超时
	void AddTimer(Timer* timer);	//向堆中添加一个定时器
	void RemoveTimer(Timer* timer);	//移除定时器
	void UpHeap(int idx);			//堆操作，向上更新
	void DownHeap(int idx);			//堆操作，向下更新
	void SwapHeap(int idx1, int idx2);	//更换堆中的两个元素
};

ull Get_now();			//得到当前时间(ms)

#endif