Unix中的C ++计时器

Question

我们有一个处理事件计时器的API。 这个API表示它使用OS回调来处理定时事件（显然使用select（））。

api也声明了这个执行顺序：可读事件可写事件计时器事件

这通过创建一个指向Timer对象的点来工作，但是将create函数传递给函数回调：

这些方面的东西：

Timer* theTimer =  Timer::Event::create(timeInterval,&Thisclass::FunctionName);  

我想知道这是如何工作的？
操作系统正在处理计时器本身，当它看到它触发时它是如何实际调用回调的？ 回调是否在单独的执行线程中运行？

当我在回调函数（Thisclass :: FunctionName）中放入一个pthread_self（）调用时，它看起来与创建游标的线程具有相同的线程ID！ （非常困惑）

另外：上面的优先级列表是什么意思？ 什么是可写事件vs可读事件vs计时器事件？

在这种情况下对select（）的使用的任何解释也是值得赞赏的。

谢谢！

Answer 1

这看起来像是select(2)的简单包装器。 该类保留了一个回调列表，我猜是分别用于读取，写入和计时器到期。 然后有一些类似于dispatch或wait调用的地方将文件描述符打包成集合，计算最小超时，并使用这些参数调用select 。 当select返回时，包装器可能首先遍历读取集，调用读取回调，然后写入set，然后查看是否有任何定时器已过期并调用这些回调。 这可能发生在同一个线程上，也可能发生在不同的线程上，具体取决于包装器的实现。

你应该阅读select和poll - 它们非常方便。 一般术语是IO解复用 。

Answer 2

可读事件意味着数据可用于在不阻塞的情况下读取特定文件描述符，而可写事件意味着您可以在不阻塞的情况下写入特定文件描述符。 这些通常用于插座和管道。 有关这些内容的详细信息，请参见select()手册页。

计时器事件意味着先前创建的计时器已过期。 如果库使用select()或poll() ，则库本身必须跟踪定时器，因为这些函数接受单个超时。 库必须计算第一个计时器到期之前剩余的时间，并将其用于超时参数。 另一种方法是使用timer_create()或较旧的变体（如setitimer()或alarm()通过信号接收通知。

您可以使用strace （Linux）或truss （Solaris）等工具确定在OS层使用的机制。 这些工具跟踪程序正在进行的实际系统调用。

Answer 3

猜测，对create（）的调用将函数指针存储在某处。 然后，当计时器熄灭时，它会通过该指针调用您指定的函数。 但由于这不是标准C ++函数，您应该真正阅读文档或查看源代码以确定。

关于您的其他问题，我没有看到优先级列表的提及，而select（）是一种通用事件多路复用器。

Answer 4

很可能有一个框架适用于典型的主循环，主循环的驱动力是选择调用。

select允许您等待文件描述符变为可读或可写（或者对于filedeescriptor上的“异常”）或者发生超时。 我猜这个库还允许你注册用于执行异步IO的回调，如果它是一个GUI库，它将通过unix上的文件描述符获得低原始GUI事件。

要在这样的循环中实现计时器回调，您只需保留计时器的优先级队列，并在选择超时或filedescriptor事件上处理它们。

优先级意味着它在定时器之前处理文件i / o，这本身需要时间，可能导致GUI更新，最终导致GUI事件处理程序运行，或其他任务花费时间服务I / O.

图书馆或多或少都在做

for(;;) {
  timeout = calculate_min_timeout();
  ret = select(...,timeout); //wait for a timeout event or filedescriptor events
  if(ret > 0) {
    process_readable_descriptors();
    process_writable_descriptors();
  }
  process_timer_queue();  //scan through a timer priority queue and invoke callbacks
}  

Answer 5

由于计时器回调中的线程id与创建者线程相同，我认为它是以某种方式使用信号实现的。

当一个信号被发送到一个线程时，线程的状态被保存并且信号处理程序被调用然后调用事件回调。 因此，处理程序在创建者线程中被调用，该线程在信号处理程序返回之前被中断。

也许另一个线程使用select（）等待所有计时器，如果计时器到期，它会向创建过期计时器的线程发送一个信号。