在 C++ 代码执行过程中每 t 毫秒执行一次测量

给定一个 while 循环和函数顺序如下：

int k=0;
int total=100;
while(k<total){
   doSomething();
   if(approx. t milliseconds elapsed) { measure(); }
   ++k;
}

我想每 t 毫秒执行一次“测量”。然而，由于“doSomething”可能接近上次执行后的第 t 毫秒，因此在距上次测量大约 t 毫秒后执行该测量是可以接受的。 我的问题是：如何实现这一目标？

一种解决方案是将计时器设置为零，并在每次“doSomething”后测量它。当它在可接受的范围内时，我会采取措施并重置。但是，我不知道应该使用哪个 C++ 函数来完成这样的任务。正如我所看到的，有某些功能，但关于哪一个最合适的争论超出了我的理解范围。请注意，某些函数实际上考虑了其他进程所花费的时间，但我希望我的计时器仅测量我的 C++ 代码的执行时间（我希望这一点很清楚）。另一件事是测量的分辨率，如下所述。假设建议的中间选项。

高分辨率计时是特定于平台的，您没有在问题中指定。标准库clock()函数返回一个每秒以CLOCKS_PER_SEC递增的计数。在某些平台上，这可能足够快，足以为您提供所需的分辨率，但您应该检查系统的滴答率，因为它是实现定义的。但是，如果您发现它足够高，那么：

#define SAMPLE_PERIOD_MS 100
#define SAMPLE_PERIOD_TICKS ((CLOCKS_PER_SEC * SAMPLE_PERIOD_MS) / 1000)

int k=0;
int total=100;
clock_t measure_time = clock() + SAMPLE_PERIOD_TICKS  ;
while(k<total)
{
   doSomething();
   if( clock() - measure_time > 0 )
   { 
        measure(); 
        measure_time += SAMPLE_PERIOD_TICKS ;
        ++k;
   }
}

如有必要，您可以用其他一些高分辨率时钟源替换clock()。

但请注意几个问题。该方法是一个“忙循环”；除非 doSomething() 或measure() 释放CPU，否则该进程将占用所有可能的CPU 周期。如果这是目标上运行的唯一代码，那可能并不重要。另一方面，如果它运行在非实时的通用操作系统（例如 Windows 或 Linux）上，则该进程可能会被其他进程抢占，这可能会影响采样周期的准确性。如果您需要精确计时，则使用 RTOS 并在单独的线程中执行 doSomething() 和measure() 会更好。即使在 GPOS 中也会更好。例如，一般模式（在没有任何规范的情况下使用虚构的 API）将是：

int main()
{
    StartThread( measure_thread, HIGH_PRIORITY ) ;
    for(;;)
    {
        doSomething() ;
    }
}

void measure_thread()
{
    for(;;)
    {
        measure() ;
        sleep( SAMPLE_PERIOD_MS ) ;
    }
}

代码为measure_thread()仅当以下情况时才准确measure()运行时间可以忽略不计。如果这需要大量时间，您可能需要考虑这一点。如果它是不确定的，您甚至可能需要测量其执行时间以减去睡眠周期。