实战VC时间控制函数

实战VC时间控制函数

　随着软硬件的飞速发展，计算机技术已经广泛地应用到自动化控制领域，为了实现实时控制，控制程序必须能够精确地完成定时和计时功能。VC提供了很多关于时间操作的函数，下面根据它们精度的不同，分别进行说明。

　　一般时控函数

　　VC程序员都会利用Windows的WM—TIMER消息映射来进行简单的时间控制：1.调用函数SetTimer()设置定时间隔，如SetTimer(0,200,NULL)即为设置200毫秒的时间间隔；2.在应用程序中增加定时响应函数OnTimer()，并在该函数中添加响应的处理语句，用来完成时间到时的操作。这种定时方法是非常简单的，但其定时功能如同Sleep()函数的延时功能一样，精度较低，只可以用来实现诸如位图的动态显示等对定时精度要求不高的情况，而在精度要求较高的条件下，这种方法应避免采用。

　　精度时控函数

　　在要求误差不大于1毫秒的情况下，可以采用GetTickCount()函数，该函数的返回值是DWORD型，表示以毫秒为单位的计算机启动后经历的时间间隔。使用下面的编程语句，可以实现50毫秒的精确定时，其误差小于1毫秒。

　　DWORD dwStart, dwStop;

　　// 起始值和终止值

　　dwStop = GetTickCount();

　　while(TRUE)

　　{

　　 dwStart = dwStop;

　　// 上一次的终止值变成新的起始值

　　// 此处添加相应控制语句

　　 do

　　 {

　　dwStop = GetTickCount();

　　 } while(dwStop － 50 < dwStart);

　　}

　　高精度时控函数

　　对于一般的实时控制，使用GetTickCount()函数就可以满足精度要求，但要进一步提高计时精度，就要采用QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数。这两个函数是VC提供的仅供Windows 9X使用的高精度时间函数，并要求计算机从硬件上支持高精度计时器。QueryPerformanceFrequency()函数和QueryPerformanceCounter()函数的原型为：

　　BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE—INTEGER ＊lpFrequency);

　　BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE—INTEGER ＊lpCount) ;

　　数据类型LARGE—INTEGER既可以是一个作为8字节长的整型数，也可以是作为两个4字节长的整型数的联合结构，其具体用法根据编译器是否支持64位而定。该类型的定义如下：

　　typedef union —LARGE—INTEGER

　　{

　　 struct

　　 {

　　DWORD LowPart; // 4字节整型数

　　LONG　　HighPart; // 4字节整型数

　　};

　　LONGLONG　　QuadPart;

　　// 8字节整型数

　　} LARGE—INTEGER;

　　在进行计时之前，应该先调用QueryPerformanceFrequency()函数获得机器内部计时器的时钟频率。笔者在主频为266、300、333的三种PentiumⅡ机器上使用该函数，得到的时钟频率都是1193180Hz。接着，笔者在需要严格计时的事件发生之前和发生之后分别调用QueryPerformanceCounter()函数，利用两次获得的计数之差和时钟频率，就可以计算出事件经历的精确时间。以下程序是用来测试函数Sleep(100)的精确持续时间。

　　LARGE—INTEGER litmp;

　　LONGLONG QPart1,QPart2;

　　double dfMinus, dfFreq, dfTim;

　　QueryPerformanceFrequency(＆litmp);

　　// 获得计数器的时钟频率

　　dfFreq = (double)litmp.QuadPart;

　　QueryPerformanceCounter(＆litmp);

　　// 获得初始值

　　QPart1 = litmp.QuadPart;

　　Sleep(100) ;

　　QueryPerformanceCounter(＆litmp);

　　// 获得终止值

　　QPart2 = litmp.QuadPart;

　　dfMinus = (double)(QPart2 － QPart1);

　　dfTim = dfMinus / dfFreq;

　　// 获得对应的时间值

　　执行上面程序，得到的结果为dfTim=0.097143767076216(秒)。细心的读者会发现，每次执行的结果都不一样，存在一定的差别，这是由于Sleep()自身的误差所致。

　　本文介绍了三种定时或计时的实现方法，读者可以根据自己的实际情况进行选择，以达到程序的定时和计时功能。以上程序均在VC 6.0、Windows 98环境下调试通过。 

 

VS2005中如何使用QueryPerformanceFrequency()
// GetNumbersOfOne.cpp : Defines the entry point for the console application.
// This program used to get the numbers from 0-1234567890 which satisfy following rule:

// f(x) = x which f(x) returns the numbers of 1 for all the numbers from 1 to x. For example:

// f(1) = 1, f(2) = 1, and f(10) = 2, f(11) = 4

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <crtdbg.h>
#include <sys/timeb.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>

using namespace std;

#define BASE_DECIMAL 10           /* Define the factor of division */
#define LEFT_DECIMAL 1            /* Define the number we will count */
#define MAX_NUMBER  1234567890    /* Define the max number to check */

/* This function used to get the numbers of 1 for a give number */

inline int GetNumbersOfOne(int n)
{
 int count = 0;
 
 do {
  count += ((n % BASE_DECIMAL) == LEFT_DECIMAL);
 } while ((n /= BASE_DECIMAL) > 0);
 
 return count;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
 int i = 0;
 int count = 0;

 LARGE_INTEGER startCount;
 LARGE_INTEGER endCount;
 LARGE_INTEGER freq;

 QueryPerformanceFrequency(&freq);
 QueryPerformanceCounter(&startCount);
 while (++ i < MAX_NUMBER) {
  count += GetNumbersOfOne(i);
  if (count == i) {
   cout << i << "/t" << count << endl;
  }
 
 }
 QueryPerformanceCounter(&endCount);
 double elapsed;

 elapsed = (double)(endCount.QuadPart - startCount.QuadPart) / freq.QuadPart;
 cout << "Total time elapsed : " << elapsed << endl;

 return 0;
}