是否在使用 Qt 开发时，习惯了 Qt 提供的 QTimer 类？QTimer 简单易用，可以让你轻松地在定时任务中设置时间间隔并执行回调函数。可是，当你突然需要在没有 Qt 环境的纯 C++ 项目中进行开发时，你会发现没有了 QTimer，该怎么办呢？
为什么要替换 QTimer？
在 Qt 中，QTimer 是一个非常方便的工具，它的主要作用是周期性地执行某个任务。举个例子，QTimer 允许你在固定时间间隔内自动执行回调函数，无需手动管理线程或等待。不过，如果你的项目不是基于 Qt 的话，如何在纯 C++ 环境下实现类似的功能呢？
通常，QTimer 依赖 Qt 的事件循环机制，但是纯 C++ 中并没有这个机制。所以我们需要手动管理定时器的启动、停止和回调函数的执行。
如何在纯 C++ 中实现定时器？
在纯 C++ 中，我们可以使用 C++11 标准中的 <chrono> 和 <thread> 库来实现类似的定时器功能。<chrono> 负责时间间隔的控制，<thread> 负责执行定时任务的线程管理。通过这两个库，我们就能实现一个高效且简洁的定时器。
实现思路
- 使用
std::thread启动一个线程，这个线程负责等待指定的时间间隔。 - 使用
std::atomic来确保线程安全，控制定时器是否正在运行。 - 定时任务：在时间间隔到达时执行指定的回调函数。
纯 C++ 实现定时器类
1. 定时器头文件 Timer.h
cpp
#ifndef TIMER_H
#define TIMER_H
#include <functional>
#include <thread>
#include <atomic>
#include <chrono>
// 定时器类声明
class Timer {
public:
Timer(); // 构造函数
~Timer(); // 析构函数，确保线程正确停止
// 启动定时器
void start(int interval, std::function<void()> callback);
// 停止定时器
void stop();
private:
// 定时器线程运行的函数
void run(int interval, std::function<void()> callback);
// 控制定时器是否运行的标志
std::atomic<bool> isRunning;
// 定时器线程
std::thread timerThread;
};
#endif // TIMER_H2. 定时器实现文件 Timer.cpp
cpp
#include "Timer.h"
#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
// 构造函数，初始化定时器为停止状态
Timer::Timer() : isRunning(false) {}
// 析构函数，确保线程结束
Timer::~Timer() {
stop();
}
// 启动定时器
void Timer::start(int interval, std::function<void()> callback) {
if (isRunning.load()) {
return; // 如果定时器已经在运行，不再启动
}
isRunning.store(true); // 设置定时器为运行状态
timerThread = std::thread(&Timer::run, this, interval, callback);
}
// 停止定时器
void Timer::stop() {
if (isRunning.load()) {
isRunning.store(false); // 停止定时器
if (timerThread.joinable()) {
timerThread.join(); // 等待线程结束
}
}
}
// 定时器线程运行的实际函数
void Timer::run(int interval, std::function<void()> callback) {
while (isRunning.load()) {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(interval)); // 暂停指定时间
callback(); // 执行回调函数
}
}3. 测试代码 main.cpp
cpp
#include <iostream>
#include "Timer.h"
// 定时器触发时的回调函数
void timerCallback() {
std::cout << "Timer triggered!" << std::endl;
}
int main() {
Timer timer;
// 启动定时器，每2秒触发一次
timer.start(2000, timerCallback);
// 运行定时器5秒后停止
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
// 停止定时器
timer.stop();
return 0;
}代码解释
-
Timer类：start()：启动定时器，设置时间间隔（单位是毫秒），并传入回调函数。stop()：停止定时器，防止定时器线程继续运行。run()：定时器的实际工作函数，它会在一个单独的线程中运行，周期性地等待指定的时间间隔，然后执行回调函数。
-
回调函数 ：
timerCallback()是每次定时器到达设定的时间间隔时调用的函数，你可以根据需要更改为其他函数。 -
主函数 ：创建一个
Timer对象，启动定时器，每2秒触发一次回调，运行5秒后停止定时器。
为什么要替换成这种方式？
1. 跨平台支持
我们不依赖于 Qt 等大型框架，而是使用标准的 C++ 库实现定时器。这样一来，这个定时器类可以在任何支持 C++11 或更高版本的编译器上运行，适用于跨平台的纯 C++ 项目。
2. 简单高效
通过 std::thread 和 std::chrono，我们实现了一个高效且简单的定时器，不需要额外引入其他第三方库，代码量小且易于理解。
3. 灵活控制
相比 Qt 的事件循环机制，我们使用线程和 atomic 来实现定时器的启动和停止，给我们提供了更多的控制和灵活性，避免了事件循环的复杂性。