C++ 编写自定义睡眠的正确方法

我目前正在为模拟器编写代码，以便与ROS时间同步

从本质上讲，问题变成了“写一个根据ROS时间缩放的get_时间和睡眠”？这样做将不允许更改代码库，只需要链接到定制的get_time和sleep<代码>获取时间似乎工作得很好；然而，我一直很难让睡眠准确地运行

我目前的设计是这样的（代码附在底部）：

线程调用睡眠

Sleep将把解锁此线程的时间（当前时间+睡眠时间）添加到优先级队列中，然后等待条件变量

一个单独的线程（我们称之为watcher）将不断循环并检查队列的顶部；如果prio队列的顶部>当前时间，则它将通知条件变量上的_all，然后弹出prio队列

但是，似乎watcher线程不够精确（我看到0~50ms的差异），这意味着sleep调用有时会使线程睡眠时间过长。与使用usleep（1000*ms）代替睡眠相比，我还明显注意到模拟器中的延迟/锯齿行为

不幸的是，我对这些类型的设计不是很有经验，我觉得有很多方法可以优化/重写它，使其运行更准确。 所以我的问题是，条件变量是正确的方法吗？我用对了吗？以下是我尝试过的一些事情：

• 通过使用条件变量数组并根据时间分配它们，减少不必要的notify_all调用的数量，如：（ms/100）%256。他们的想法是，在一起的时间将共享同一份简历，因为他们很可能从“通知所有人”中醒来。这使得性能更差
• 保持线程和优先级队列推送等，但使用usleep。我发现usleep将使其工作得更好，这可能意味着互斥、锁定和推/弹出操作不会造成明显的延迟，这意味着它必须位于条件变量部分

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代码： 监视程序（在启动时运行）

void-watcher（）
{
while（true）
{
usleep（1）；
{
std:：lock_guard lk（m_队列）；
if（prio_queue.empty（））
继续；
if（get_time_in_ms（）>=prio_queue.top（））
{
cv.通知所有人（）；
prio_queue.pop（）；
}
}
}
}

睡眠

void sleep（int-ms）
{
int wakeup=get_time_in_ms（）+ms；
{
std:：lock_guard lk（m_队列）；
优先级队列推送（唤醒）；
}
std：：唯一锁定lk（m_时间）；
cv.wait（lk，[wakeup]{return get_time_in_ms（）>=wakeup；}）；
lk.unlock（）；
}

---

任何帮助都将不胜感激

睡眠时间只保证至少是你要求的时间量。从来都不能保证精确的睡眠。为了减少错误，您需要在RTOS上运行，但我不相信有任何系统能够准确、一致地保持精确的睡眠。也许引入1pps信号+中断是一个好方法，但这会增加一些恼人的硬件+软件开销。但我确实知道，操作系统的usleep比这个版本要好得多。它不需要完美；正如操作系统所做的一样，它的睡眠时间只保证至少是您请求的时间量。从来都不能保证精确的睡眠。为了减少错误，您需要在RTOS上运行，但我不相信有任何系统能够准确、一致地保持精确的睡眠。也许引入1pps信号+中断是一个好方法，但这会增加一些恼人的硬件+软件开销。但我确实知道，操作系统的usleep比这个版本要好得多。它不需要完美；就像操作系统如何做到这一点一样好

void watcher()
{
  while (true)
  {
    usleep(1);
    {
      std::lock_guard<std::mutex> lk(m_queue);
      if (prio_queue.empty())
        continue;
      if (get_time_in_ms() >= prio_queue.top())
      {
        cv.notify_all();
        prio_queue.pop();
      }
    }
  }
}

void sleep(int ms)
{
  int wakeup = get_time_in_ms() + ms;
  {
    std::lock_guard<std::mutex> lk(m_queue);
    prio_queue.push(wakeup);
  }
  std::unique_lock<std::mutex> lk(m_time);
  cv.wait(lk, [wakeup] {return get_time_in_ms() >= wakeup;});
  lk.unlock();
}