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三種Windows中的定時或計時方法
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---- 隨著軟硬體的飛速發展,電腦技術已經廣泛地應用到自動化控制領域,為了實現即時控制,控製程序應該能夠精確地完成定時和計時。Visual C++提供了很多關於時間操作的函數,下面根據它們精度的不同,分別進行說明。
---- 任何Visual C++的程式員都會利用Windows的WM_TIMER訊息映射來進行簡單的時間控制:1、調用函數SetTimer()設定定時間隔,如SetTimer(0,200,NULL)即為設定200毫秒的時間間隔;2、在應用程式中增加定時響應函數OnTimer(),並在該函數中添加響應的處理語句,用來完成定時時間到時的操作。這種定時方法是非常簡單的,但其定時功能如同Sleep()函數的延時功能一樣,精度非常低,只可以用來實現諸如位元影像的動態顯示等對定時精度要求不高的情況,但在精度要求較高的條件下,這種方法應避免採用。
---- 在要求誤差不大於1毫秒的情況下,可以採用GetTickCount()函數(如果讀者仍然使用Windows3.1,可以使用GetCurrentTime()函數),該函數的傳回值是DWORD型,表示以毫秒為單位的電腦啟動後經曆的時間間隔。使用下面的編程語句,可以實現50毫秒的精確定時,其誤差小於1毫秒。以下語句已經使用在大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室為廣東省水利水電科學研究所研製開發的液壓伺服多向不規則造波機系統的控製程序中。
DWORD dwStart, dwStop ; // 起始值和中止值
dwStop = GetTickCount();
while(TRUE)
{
dwStart = dwStop ; // 上一次的中止值變成新的起始值
// …… 此處添加相應控制語句 ……
do
{
dwStop = GetTickCount() ;
} while(dwStop - 50 < dwStart) ;
}
---- 對於一般的即時控制,使用GetTickCount()函數就可以滿足精度要求。但作者在為大連基康公司編寫快速計數程式時,發現使用GetTickCount()函數對計數結果產生很大影響。為了進一步提高計時精度,作者使用了QueryPerformanceFrequency()函數和QueryPerformanceCounter()函數。這兩個函數是Visual C++提供的僅供Windows 95及其後續版本使用的高精度時間函數,並要求電腦從硬體上支援高精度計時器。QueryPerformanceFrequency()函數和QueryPerformanceCounter()函數的原型為:
BOOL QueryPerformanceFrequency
(LARGE_INTEGER *lpFrequency) ;
BOOL QueryPerformanceCounter
(LARGE_INTEGER *lpCount) ;
---- 資料類型LARGE_INTEGER既可以是一個作為8位元組長的整型數,也可以作為兩個4位元組長的整型數的聯合結構,其具體用法根據編譯器是否支援64位而定。該類型的定義如下:
typedef union _LARGE_INTEGER
{
struct
{
DWORD LowPart ; // 4位元組整型數
LONG HighPart ; // 4位元組整型數
};
LONGLONG QuadPart ; // 8位元組整型數
} LARGE_INTEGER ;
---- 在進行計時之前,應該先調用QueryPerformanceFrequency()函數獲得機器內部計時器的時鐘頻率。作者在主頻為266、300、333的三種PentiumⅡ機器上使用該函數,得到的時鐘頻率都是1193180Hz。接著,作者在需要嚴格計時的事件發生之前和發生之後分別調用QueryPerformanceCounter()函數,利用兩次獲得的計數之差和時鐘頻率,就可以計算出事件經曆的精確時間。下面的程式是用來測試函數Sleep(100)的精確期間。
LARGE_INTEGER litmp ;
LONGLONG QPart1,QPart2 ;
double dfMinus, dfFreq, dfTim ;
QueryPerformanceFrequency(&litmp) ;
// 獲得計數器的時鐘頻率
dfFreq = (double)litmp.QuadPart ;
QueryPerformanceCounter(&litmp) ;
// 獲得初始值
QPart1 = litmp.QuadPart ;
Sleep(100) ;
QueryPerformanceCounter(&litmp) ;
// 獲得中止值
QPart2 = litmp.QuadPart ;
dfMinus = (double)(QPart2 - QPart1) ;
dfTim = dfMinus / dfFreq ;
// 獲得對應的時間值
---- 執行上面程式,得到的結果為dfTim=0.097143767076216(秒),細心的讀者會發現,每次執行的結果都不一樣,存在一定的差別,這是由於Sleep()自身的誤差所致。
---- 本文介紹了三種定時或計時的實現方法,讀者可以根據自己的實際情況進行選擇,以達到程式的定時和計時功能。以上程式均使用Visual C++5.0和6.0在Windows98下調試通過。
CTime t = CTime::GetCurrentTime();
可以得到目前時間,但不能精確到毫秒,要想得到毫秒級時間,一般是指程式運行到目前時間,或是延遲時間可用以下函數:
DWORD dwStart = GetTickCount();
BOOL QueryPerformanceFrequency(
LARGE_INTEGER *lpFrequency // current frequency
);
BOOL QueryPerformanceCounter(
LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount // counter value
);