實(shí)戰(zhàn)VC時(shí)間控制函數(shù)
孫鶴泉

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　　隨著軟硬件的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到自動化控制領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，控制程序必須能夠精確地完成定時(shí)和計(jì)時(shí)功能。VC提供了很多關(guān)于時(shí)間操作的函數(shù)，下面根據(jù)它們精度的不同，分別進(jìn)行說明。

　　一般時(shí)控函數(shù)

　　VC程序員都會利用Windows的WM-TIMER消息映射來進(jìn)行簡單的時(shí)間控制：1.調(diào)用函數(shù)SetTimer()設(shè)置定時(shí)間隔，如SetTimer(0,200,NULL)即為設(shè)置200毫秒的時(shí)間間隔；2.在應(yīng)用程序中增加定時(shí)響應(yīng)函數(shù)OnTimer()，并在該函數(shù)中添加響應(yīng)的處理語句，用來完成時(shí)間到時(shí)的操作。這種定時(shí)方法是非常簡單的，但其定時(shí)功能如同Sleep()函數(shù)的延時(shí)功能一樣，精度較低，只可以用來實(shí)現(xiàn)諸如位圖的動態(tài)顯示等對定時(shí)精度要求不高的情況，而在精度要求較高的條件下，這種方法應(yīng)避免采用。

　　精度時(shí)控函數(shù)

　　在要求誤差不大于1毫秒的情況下，可以采用GetTickCount()函數(shù)，該函數(shù)的返回值是DWORD型，表示以毫秒為單位的計(jì)算機(jī)啟動后經(jīng)歷的時(shí)間間隔。使用下面的編程語句，可以實(shí)現(xiàn)50毫秒的精確定時(shí)，其誤差小于1毫秒。

　　DWORD dwStart, dwStop;

　　// 起始值和終止值

　　dwStop = GetTickCount();

　　while(TRUE)

　　{

　　 dwStart = dwStop;

　　// 上一次的終止值變成新的起始值

　　// 此處添加相應(yīng)控制語句

　　 do

　　 {

　　dwStop = GetTickCount();

　　 } while(dwStop － 50 < dwStart);

　　}

　　高精度時(shí)控函數(shù)

　　對于一般的實(shí)時(shí)控制，使用GetTickCount()函數(shù)就可以滿足精度要求，但要進(jìn)一步提高計(jì)時(shí)精度，就要采用QueryPerformanceFrequency()函數(shù)和QueryPerformanceCounter()函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)是VC提供的僅供Windows 9X使用的高精度時(shí)間函數(shù)，并要求計(jì)算機(jī)從硬件上支持高精度計(jì)時(shí)器。QueryPerformanceFrequency()函數(shù)和QueryPerformanceCounter()函數(shù)的原型為：

　　BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE-INTEGER ＊lpFrequency);

　　BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE-INTEGER ＊lpCount) ;

　　數(shù)據(jù)類型LARGE-INTEGER既可以是一個(gè)作為8字節(jié)長的整型數(shù)，也可以是作為兩個(gè)4字節(jié)長的整型數(shù)的聯(lián)合結(jié)構(gòu)，其具體用法根據(jù)編譯器是否支持64位而定。該類型的定義如下：

　　typedef union -LARGE-INTEGER

　　{

　　 struct

　　 {

　　DWORD LowPart; // 4字節(jié)整型數(shù)

　　LONG　　HighPart; // 4字節(jié)整型數(shù)

　　};

　　LONGLONG　　QuadPart;

　　// 8字節(jié)整型數(shù)

　　} LARGE-INTEGER;

　　在進(jìn)行計(jì)時(shí)之前，應(yīng)該先調(diào)用QueryPerformanceFrequency()函數(shù)獲得機(jī)器內(nèi)部計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘頻率。筆者在主頻為266、300、333的三種PentiumⅡ機(jī)器上使用該函數(shù)，得到的時(shí)鐘頻率都是1193180Hz。接著，筆者在需要嚴(yán)格計(jì)時(shí)的事件發(fā)生之前和發(fā)生之后分別調(diào)用QueryPerformanceCounter()函數(shù)，利用兩次獲得的計(jì)數(shù)之差和時(shí)鐘頻率，就可以計(jì)算出事件經(jīng)歷的精確時(shí)間。以下程序是用來測試函數(shù)Sleep(100)的精確持續(xù)時(shí)間。

　　LARGE-INTEGER litmp;

　　LONGLONG QPart1,QPart2;

　　double dfMinus, dfFreq, dfTim;

　　QueryPerformanceFrequency(＆litmp);

　　// 獲得計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘頻率

　　dfFreq = (double)litmp.QuadPart;

　　QueryPerformanceCounter(＆litmp);

　　// 獲得初始值

　　QPart1 = litmp.QuadPart;

　　Sleep(100) ;

　　QueryPerformanceCounter(＆litmp);

　　// 獲得終止值

　　QPart2 = litmp.QuadPart;

　　dfMinus = (double)(QPart2 － QPart1);

　　dfTim = dfMinus / dfFreq;

　　// 獲得對應(yīng)的時(shí)間值

　　執(zhí)行上面程序，得到的結(jié)果為dfTim=0.097143767076216(秒)。細(xì)心的讀者會發(fā)現(xiàn)，每次執(zhí)行的結(jié)果都不一樣，存在一定的差別，這是由于Sleep()自身的誤差所致。

　　本文介紹了三種定時(shí)或計(jì)時(shí)的實(shí)現(xiàn)方法，讀者可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，以達(dá)到程序的定時(shí)和計(jì)時(shí)功能。以上程序均在VC 6.0、Windows 98環(huán)境下調(diào)試通過。