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1、获取系统信息
1.1、uname()函数
1.2、sysinfo ()函数
1.3、gethostname ()函数
1.4、sysconf()函数
1.5、getpagesize()函数
2、时间/日期
2.1、查看utc时间
2.2、查看系统本地时间
2.3、时区信息配置文件
2.4、系统本地时间配置文件
2.5、修改系统本地时间
2.6、jiffies变量
2.7、时间相关函数
2.8、设置时间
2.8.1、stime()函数
2.8.2、 settimeofday()函数
2.9、获取时间
2.9.1、time()函数
2.9.2、gettimeofday()函数
2.9.3、获取时间差
2.10、时间转换为字符串
2.10.1、ctime ()函数
2.10.2、ctime_r()函数
2.10.3、asctime ()函数
2.10.4、asctime_r()函数
2.10.5、strftime ()函数
2.11、字符串转换为时间
2.11.1、strptime()函数
2.12、时间格式转换
2.12.1、localtime ()函数
2.12.2 、localtime_r()函数
2.12.3、gmtime ()函数
2.12.4、gmtime_r()函数
2.12.5、mktime()函数
3、进程时间
3.1、time命令
3.1.1、统计时间
3.2、time输出指标
3.2.1、时间
3.2.2、内存
3.2.3、I/O
3.3、times() 函数
3.4、clock() 函数
3.5、clock_gettime()函数
4、随机数
4.1、rand ()函数
4.2、srand ()函数
4.3、random()函数
4.4、srandom()函数
4.5、initstate()函数
4.6、setstate()函数
5、休眠
5.1、sleep()函数
5.2、usleep()函数
5.3、nanosleep()函数
6、内存分配
6.1、malloc()函数
6.2、free()函数
6.3、calloc()函数
6.4、posix_memalign()函数
6.5、aligned_alloc()函数
6.6、memalign()函数
6.7、valloc()函数
6.8、pvalloc()函数
7、定时器
7.1、setitimer()函数
7.2、getitimer()函数
1、获取系统信息
1.1、uname()函数
用于获取有关当前操作系统内核的名称和信息。
#include <sys/utsname.h>
int uname(struct utsname *buf);
参数 buf: struct utsname 结构体类型指针, 指向一个 struct utsname 结构体类型对象。
返回值: 成功返回 0;失败将返回-1,并设置 errno。
struct utsname {
char sysname[]; /* 当前操作系统的名称 */
char nodename[]; /* 网络上的名称(主机名) */
char release[]; /* 操作系统内核版本 */
char version[]; /* 操作系统发行版本 */
char machine[]; /* 硬件架构类型 */
#ifdef _GNU_SOURCE
char domainname[]; /* 当前域名 */
#endif
};
1.2、sysinfo ()函数
可用于获取一些系统统计信息。
#include <sys/sysinfo.h>
int sysinfo(struct sysinfo *info);
参数 info: struct sysinfo 结构体类型指针,指向一个 struct sysinfo 结构体类型对象。
返回值: 成功返回 0;失败将返回-1,并设置 errno。
struct sysinfo {
long uptime; /* 自系统启动之后所经过的时间(以秒为单位) */
unsigned long loads[3]; /* 1, 5, and 15 minute load averages */
unsigned long totalram; /* 总的可用内存大小 */
unsigned long freeram; /* 还未被使用的内存大小 */
unsigned long sharedram; /* Amount of shared memory */
unsigned long bufferram; /* Memory used by buffers */
unsigned long totalswap; /* Total swap space size */
unsigned long freeswap; /* swap space still available */
unsigned short procs; /* 系统当前进程数量 */
unsigned long totalhigh; /* Total high memory size */
unsigned long freehigh; /* Available high memory size */
unsigned int mem_unit; /* 内存单元大小(以字节为单位) */
char _f[20-2*sizeof(long)-sizeof(int)]; /* Padding to 64 bytes */
};
1.3、gethostname ()函数
此函数可用于单独获取 Linux 系统主机名, 与 struct utsname 数据结构体中的 nodename 变量一样。
#include <unistd.h>
int gethostname(char *name, size_t len);
参数 name: 指向用于存放主机名字符串的缓冲区。
参数 len: 缓冲区长度。
返回值: 成功返回 0,;失败将返回-1,并会设置 errno。
1.4、sysconf()函数
sysconf()函数是一个库函数,可在运行时获取系统的一些配置信息,譬如页大小(page size)、主机名的最大长度、进程可以打开的最大文件数、 每个用户 ID 的最大并发进程数等。
#include <unistd.h>
long sysconf(int name);
参数 name:
_SC_ARG_MAX | exec 族函数的参数的最大长度 |
_SC_CHILD_MAX | 每个用户的最大并发进程数,也就是同一个用户可以同时运行的最大进程数 |
_SC_HOST_NAME_MAX | 主机名的最大长度。 |
_SC_LOGIN_NAME_MAX | 登录名的最大长度。 |
_SC_CLK_TCK | 每秒时钟滴答数,也就是系统节拍率。 |
_SC_OPEN_MAX | 一个进程可以打开的最大文件数 |
_SC_MQ_OPEN_MAX | 一个进程能够同时拥有打开着的消息队列的最大数目 |
_SC_PAGESIZE | 系统页大小 |
_SC_TTY_NAME_MAX | 终端设备名称的最大长度 |
... | ... |
返回值:若指定的参数 name 为无效值,则 sysconf()函数返回-1,并会将 errno 设置为 EINVAL。否则返回的值便是对应的配置值。
1.5、getpagesize()函数
获取页大小,等价于sysconf(_SC_PAGESIZE)。
#include <unistd.h>
int getpagesize(void);
返回值:返回页大小的值。
2、时间/日期
2.1、查看utc时间
date -u
2.2、查看系统本地时间
date
2.3、时区信息配置文件
/usr/share/zoneinfo
2.4、系统本地时间配置文件
/etc/localtime
2.5、修改系统本地时间
系统的本地时间由时区配置文件/etc/localtime 定义,通常链接到/usr/share/zoneinfo 目录下的某一个文件(或其子目录下的某一个文件)。修改系统本地时间的时区信息,可以直将/etc/localtime 链接到/usr/share/zoneinfo目录下的任意一个时区配置文件。
例如:
rm /etc/localtime
ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
2.6、jiffies变量
jiffies 是内核中定义的一个全局变量,内核使用 jiffies 来记录系统从启动以来的系统节拍数, 所以这个变量用来记录以系统节拍时间为单位的时间长度。时间由jiffies换算得到。
2.7、时间相关函数
设置时间 |
stime() | 使用time_t设置系统时间 |
settimeofday() | 使用struct timeval设置系统时间 |
获取时间 |
time() | 获取time_t类型的UTC时间 |
gettimeofday() | 获取struct timeval类型的UTC时间 |
difftime() | 获取两个time_t型变量之间的时间差。 |
将时间转换为字符串 |
ctime() | 将time_t转换为可打印输出的字符串形式(固定格式) |
asctime() | 将struct tm转换为可打印输出的字符串形式(固定格式) |
strftime() | 将struct tm转换为可打印输出的字符串形式(自定义格式) |
将字符串转换为时间 |
strptime() | 将字符串转换为struct tm形式 |
时间格式转化 |
localtime() | 把 time_t 时间转换为struct tm结构体(本地时间) |
gmtime() | 把 time_t 时间转换为struct tm结构体(UTC时间) |
mktime() | 将使用 struct tm 结构体表示的分解时间转换为time_t |
2.8、设置时间
设置系统时间时内核会进行权限检查,只有超级用户(root)才可以设置系统时间,普通用户将无操作权限。
2.8.1、stime()函数
设置系统时间。
#include <time.h>
int stime(const time_t *t);
参数 t: 参数 t 是一个 time_t 指针变量。
返回值: 成功返回 0;失败将返回-1,并设置 errno。
2.8.2、 settimeofday()函数
设置系统时间。
#include <sys/time.h>
int settimeofday(const struct timeval *tv, const struct timezone *tz);
参数 tv: 参数 tv 是一个 struct timeval 结构体指针变量。
参数 tz: 参数 tz 是个历史产物,早期实现用其来设置系统的时区信息,目前已遭废弃,在调用 settimeofday()函数时应将参数 tz 设置为 NULL。
返回值: 成功返回 0;失败将返回-1,并设置 errno。
2.9、获取时间
2.9.1、time()函数
系统调用 time()用于获取当前时间,以秒为单位,返回得到的值是自 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)以来的秒数。
#include <time.h>
time_t time(time_t *tloc);
参数 tloc: 如果 tloc 参数不是 NULL,则返回值也存储在 tloc 指向的内存中。
返回值: 成功则返回自 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC)以来的时间值(以秒为单位) ;失败则返回-1,并会设置 errno。
2.9.2、gettimeofday()函数
gettimeofday()函数提供微秒级时间精度。
#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);
参数 tv: 参数 tv 是一个 struct timeval 结构体指针变量。
struct timeval {
time_t tv_sec; /* seconds */
suseconds_t tv_usec; /* microseconds */
};
参数 tz: 参数 tz 是个历史产物,早期实现用其来获取系统的时区信息,目前已遭废弃,在调用 gettimeofday()函数时应将参数 tz 设置为 NULL。
返回值: 成功返回 0;失败将返回-1,并设置 errno。
2.9.3、获取时间差
返回两个time_t型变量之间的时间间隔,即 计算两个时刻之间的时间差。
#include <time.h>
double difftime(time_t time2, time_t time1);
参数 time2:被减数
参数 time1:减数
返回值:时间差(单位秒)。
2.10、时间转换为字符串
2.10.1、ctime ()函数
可以将时间转换为可打印输出的字符串形式。
#include <time.h>
char *ctime(const time_t *timep);
参数 timep: time_t 时间变量指针。
返回值: 成功将返回一个 char *类型指针,指向转换后得到的字符串;失败将返回 NULL。
2.10.2、ctime_r()函数
ctime()是一个不可重入函数, 存在一些安全上面的隐患, ctime_r()是 ctime()的可重入版本。
#include <time.h>
char *ctime_r(const time_t *timep, char *buf);
参数 timep: time_t 时间变量指针。
参数 buf:存放字符串的缓冲区
返回值: 成功将返回一个 char *类型指针,指向转换后得到的字符串;失败将返回 NULL。
2.10.3、asctime ()函数
asctime()函数与 ctime()函数的作用一样,也可将时间转换为可打印输出的字符串形式,与 ctime()函数的区别在于, ctime()是将 time_t 时间转换为固定格式字符串、而 asctime()则是将 struct tm 表示的分解时间转换为固定格式的字符串。
#include <time.h>
char *asctime(const struct tm *tm);
2.10.4、asctime_r()函数
asctime ()函数的可重入版本。
#include <time.h>
char *asctime_r(const struct tm *tm, char *buf);
2.10.5、strftime()函数
此函数也可以将一个 struct tm 变量表示的分解时间转换为为格式化字符串,并且在功能上比 asctime()和 ctime()更加强大,可以根据自定义时间的显示格式,而 asctime()和 ctime()转换得到的字符串时间格式的固定的。
#include <time.h>
size_t strftime(char *s, size_t max, const char *format, const struct tm *tm);
参数 s: 指向一个缓存区的指针,该缓冲区用于存放生成的字符串。
参数 max: 字符串的最大字节数。
参数 format: 这是一个用字符串表示的字段, 包含了普通字符和特殊格式说明符,可以是这两种字符的任意组合。 特殊格式说明符将会被替换为 struct tm 结构体对象所指时间的相应值。
说明符 | 表示含义 |
%a | 星期的缩写 |
%A | 星期的完整名称 |
%b | 月份的缩写 |
%B | 月份的完整名称 |
%c | 系统当前语言环境对应的首选日期和时间表示形式 |
%C | 世纪(年/100) |
%d | 十进制数表示一个月中的第几天(01-31) |
%D | 相当于%m/%d/%y |
%e | 与%d 相同,但是单个数字时,前导 0 会被去掉 |
%F | 相当于%Y-%m-%d |
%h | 相当于%b |
%H | 十进制数表示的 24 小时制的小时(范围 00-23) |
%I | 十进制数表示的 12 小时制的小时(范围 01-12) |
%j | 十进制数表示的一年中的某天(范围 001-366) |
%k | 与%H 相同,但是单个数字时,前导 0 会被去掉(范围 0-23) |
%l | 与%I 相同,但是单个数字时,前导 0 会被去掉(范围 1-12) |
%m | 十进制数表示的月份(范围 01-12) |
%M | 十进制数表示的分钟(范围 00-59) |
%n | 换行符 |
%p | 根据给定的时间值,添加“AM”或“PM” |
%P | 与%p 相同,但会使用小写字母表示 |
%r | 相当于%I:%M:%S %p |
%R | 相当于%H:%M |
%S | 十进制数表示的秒数(范围 00-60) |
%T | 相当于%H:%M:%S |
%u | 十进制数表示的星期(范围 1-7,星期一为 1) |
%U | 十进制数表示,当前年份的第几个星期(范围 00-53),从第 一个星期日作为 01 周的第一天开始 |
%W | 十进制数表示,当前年份的第几个星期(范围 00-53), 从第 一个星期一作为第 01 周的第一天开始 |
%w | 十进制数表示的星期,范围为 0-6,星期日为 0 |
%x | 系统当前语言环境的首选日期表示形式,没有时间 |
%X | 系统当前语言环境的首选时间表示形式,没有日期 |
%y | 十进制数表示的年份(后两字数字) |
%Y | 十进制数表示的年份(4 个数字) |
%% | 输出%符号 |
参数 tm: 指向 struct tm 结构体对象的指针。
返回值: 如果转换得到的目标字符串不超过最大字节数(也就是 max),则返回放置到 s 数组中的字节数;如果超过了最大字节数,则返回 0。
2.11、字符串转换为时间
2.11.1、strptime()函数
按照特定时间格式将字符串转换为时间类型。
#include <time.h>
char *strptime(const char *s, const char *format, struct tm *tm);
参数 s: 指向 struct tm 结构体对象的指针。
参数 format:转换格式。
参数 tm: 指向 struct tm 结构体对象的指针。
返回值:函数的返回值是指向该函数调用中未处理的第一个字符的指针。如果输入字符串包含的字符多于格式字符串所需的字符,则返回值正好位于最后一个使用的输入字符之后。如果使用了整个输入字符串,则返回值指向字符串末尾的空字节。如果strptime()未能匹配所有格式字符串,因此出现错误,则函数返回NULL。
2.12、时间格式转换
2.12.1、localtime ()函数
将time_t时间转换为tm结构体的形式。
#include <time.h>
struct tm *localtime(const time_t *timep);
参数 timep: 需要进行转换的 time_t 时间变量对应的指针。
返回值: 返回一个struct tm 结构体指针。
struct tm {
int tm_sec; /* 秒(0-60) */
int tm_min; /* 分(0-59) */
int tm_hour; /* 时(0-23) */
int tm_mday; /* 日(1-31) */
int tm_mon; /* 月(0-11) */
int tm_year; /* 年(这个值表示的是自 1900 年到现在经过的年数) */
int tm_wday; /* 星期(0-6, 星期日 Sunday = 0、星期一=1…) */
int tm_yday; /* 一年里的第几天(0-365, 1 Jan = 0) */
int tm_isdst; /* 夏令时 */
};
2.12.2 、localtime_r()函数
localtime函数的可重入版本。
#include <time.h>
struct tm *localtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);
参数 timep: 需要进行转换的 time_t 时间变量对应的指针。
参数 result:
返回值: 成功返回一个struct tm 结构体指针,失败则返回 NULL。
2.12.3、gmtime ()函数
gmtime()函数也可以把 time_t 时间变成一个 struct tm 结构体所表示的时间,与 localtime()所不同的是,gmtime()函数所得到的是 UTC 国际标准时间,并不是计算机的本地时间。
#include <time.h>
struct tm *gmtime(const time_t *timep);
2.12.4、gmtime_r()函数
gmtime_r()函数是gmtime()函数的可重入版本
#include <time.h>
struct tm *gmtime_r(const time_t *timep, struct tm *result);
2.12.5、mktime()函数
mktime()函数与 localtime()函数相反, mktime()可以将使用 struct tm 结构体表示的分解时间转换为 time_t时间。
#include <time.h>
time_t mktime(struct tm *tm);
参数 tm: 需要进行转换的 struct tm 结构体变量对应的指针。
返回值: 成功返回转换得到 time_t 时间值;失败返回-1。
3、进程时间
进程时间指的是进程从创建后(也就是程序运行后)到目前为止这段时间内使用 CPU 资源的时间总数,内核把 CPU 时间(进程时间) 分为以下两个部分:
1、用户 CPU 时间:进程在用户空间(用户态)下运行所花费的 CPU 时间。
2、系统 CPU 时间:进程在内核空间(内核态)下运行所花费的 CPU 时间。这是内核执行系统调用或代表进程执行的其它任务(譬如,服务页错误)所花费的时间。
注:一般来说,进程时间指的是用户 CPU 时间和系统 CPU 时间的总和,也就是总的 CPU 时间。进程时间不等于程序的整个生命周期所消耗的时间, 如果进程一直处于休眠状态(进程被挂起、
不会得到系统调度),那么它并不会使用 CPU 资源,所以休眠的这段时间并不计算在进程时间中。
3.1、time命令
可以使用time命令查看程序的运行时间、用户cpu时间系统cpu时间。
注:time命令指代的是Shell 内置的 time 命令。 \time命令,它指代是/usr/bin/time,/usr/bin/time 命令可以显示更多的信息,而 Shell 内置的命令做不到这一点。
3.1.1、统计时间
real | 从进程开始执行到完成所耗费的 CPU 总时间。 | 该时间包括进程执行时实际使用的 CPU 时间,进程耗费在阻塞上的时间(如等待完成 I/O 操作)和其他进程所耗费的时间(Linux 是多进程系统,进程在执行过程中,可能会有别的进程抢占 CPU)。 |
user | 进程执行用户态代码所耗费的 CPU 时间。 | 该时间仅指进程执行时实际使用的CPU 时间,而不包括其他进程所使用的时间和本进程阻塞的时间。 |
sys | 进程在内核态运行所耗费的 CPU 时间 | 即执行内核系统调用所耗费的 CPU 时间。 |
注:一般情况下real_time>=user_time+sys_time。但也有可能real_time<user_time+sys_time(多核 CPU时可能出现)。
3.2、time输出指标
3.2.1、时间
指 标 | 含 义 |
---|
Elapsed (wall clock) time | 执行命令所花费的时间,格式是:[hour]:minute:second |
System time | 命令执行时在内核模式所花费的时间,单位是秒 |
User time | 命令执行时在使用者模式所花费的时间,单位是秒 |
Percent of CPU this job got | 命令执行时 CPU 的占用比例。 其实这个数字就是内核模式的 CPU 时间加上使用者模式的 CPU 时间除以总时间 |
3.2.2、内存
指 标 | 含 义 |
---|
Maximum resident set size | 执行程序所占用内存的最大值。单位是 KB |
Average resident set size | 执行程序所占用内存的平均值,单位是 KB |
Average total size | 执行程序所占用的内存总量(stack+data+text)的平均大小, 单位是 KB |
Average unshared data size | 执行程序所占用的私有数据区(unshared data area)的平均 大小,单位是 KB |
Average stack size | 执行程序所占用的私有堆栈(unshared stack)的平均大小, 单位是 KB |
Average shared text size | 执行程序间共享内容(shared text)的平均值,单位是 KB |
Page size | 系统内存页的大小,单位是 byte。对于同一个系统来说,这 是个常数 |
3.2.3、I/O
指 标 | 含 义 |
---|
Major (requiring I/O) page faults | 此程序的主要内存页错误发生的次数。 所谓的主要内存页错误是指某一内存页己经詈换到 SWAP 分区中,又被其他程序使用过,该页的内容必须从 SWAP 分区里再读出来才能使用 |
Minor (reclaiming a frame) page faults | 此程序的次要内存页错误发生的次数。 所谓的次要内存页错误是指某一内存页虽然己经詈换到 SWAP 中,但尚未被其他程序使用。此时该页的内容并未 被破坏,不必从 SWAP 分区里读出来即可直接使用 |
Swaps | 此程序被交换到 SWAP 分区的次数 |
Involuntary context switches | 此程序被强迫中断(如 CPU 时间耗尽)的次数 |
Voluntary context switches | 此程序自愿中断(I/O 执行完毕,磁碟读取完成等)的次数 |
File system inputs | 此程序所输入的文件数 |
File system outputs | 此程序所输出的文件数 |
Socket messages received | 此程序所收到的 Socket Message |
Socket messages sent | 此程序所送出的 Socket Message |
Signals delivered | 此程序所收到的信号数 |
Exit status | 命令退出状态 |
3.3、times() 函数
times()函数用于获取当前进程时间。
#include <sys/times.h>
clock_t times(struct tms *buf);
参数 buf: struct tms 结构体指针。
struct tms {
clock_t tms_utime; /* user time, 进程的用户 CPU 时间, tms_utime 个系统节拍数 */
clock_t tms_stime; /* system time, 进程的系统 CPU 时间, tms_stime 个系统节拍数 */
clock_t tms_cutime; /* user time of children, 已死掉子进程的 tms_utime + tms_cutime 时间总和 */
clock_t tms_cstime; /* system time of children, 已死掉子进程的 tms_stime + tms_cstime 时间总和 */
};
返回值: 返回值类型为 clock_t(实质是 long 类型), 调用成功情况下,将返回从过去任意的一个时间点(譬如系统启动时间) 所经过的时钟滴答数(系统节拍数), 将(节拍数 / 节拍率)便可得到秒数,返回值可能会超过 clock_t 所能表示的范围(溢出); 调用失败返回-1,并设置 errno。
3.4、clock() 函数
库函数 clock()提供了一个更为简单的方式用于进程时间,它的返回值描述了进程使用的总的 CPU 时间(也就是进程时间,包括用户 CPU 时间和系统 CPU 时间)
#include <time.h>
clock_t clock(void);
返回值: 返回值是到目前为止程序的进程时间,为 clock_t 类型。 clock()的返回值是系统节拍数,如果想要获得秒数,请除以 CLOCKS_PER_SEC。 如果返回的进程时间不可用或其值无法表示,则该返回值是-1。
3.5、clock_gettime()函数
函数"clock_gettime"是基于Linux C语言的时间函数,用于计算程序运行的时间。
#include <time.h>
int clock_gettime(clockid_t clk_id,struct timespec *tp);
参数 clk_id : 检索和设置的clk_id指定的时钟时间。
CLOCK_MONOTONIC | 从系统启动这一刻起开始计时,不受系统时间被用户改变的影响 |
CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID | 本进程到当前代码系统CPU花费的时间 |
CLOCK_THREAD_CPUTIME_ID | 本线程到当前代码系统CPU花费的时间 |
参数 tp:
struct timespec
{
time_t tv_sec; /* 秒*/
long tv_nsec; /* 纳秒*/
};
返回值:成功返回0,出错返回-1,并设置错误码。
4、随机数
4.1、rand ()函数
rand()函数用于获取随机数。
#include <stdlib.h>
int rand(void);
返回值: 返回一个介于 0 到 RAND_MAX(包含)之间的值,也就是数学上的[0, RAND_MAX]。
4.2、srand ()函数
使用 srand()函数为 rand()函数设置随机数种子。
#include <stdlib.h>
void srand(unsigned int seed);
参数 seed:随机数种子,一般将当前时间作为随机数种子赋值给参数 seed,譬如 time(NULL)。
4.3、random()函数
random()函数使用一个非线性加法反馈随机数生成器,它使用一个长度为31个长整数的默认表来返回从0到RAND_MAX范围内的连续伪随机数。这个随机数发生器的周期非常大,大约是16 *((2^31)- 1)。
#include <stdlib.h>
long int random(void);
4.4、srandom()函数
使用 srandom()函数为 random()函数设置随机数种子。
#include <stdlib.h>
void srandom(unsigned int seed);
参数 seed:随机数种子。
4.5、initstate()函数
#include <stdlib.h>
char *initstate(unsigned int seed, char *state, size_t n);
initstate()函数允许一个状态数组状态被random()初始化使用。initstate()使用状态数组n的大小来决定它应该使用的随机数生成器的复杂程度—状态数组越大,随机数就越好。Seed是初始化的种子,它指定随机数序列的起点,并提供在同一点重新启动。
4.6、setstate()函数
#include <stdlib.h>
char *setstate(char *state);
setstate()函数改变random()函数使用的状态数组。状态数组状态用于随机数生成,直到下一次调用initstate()或setstate()。状态必须首先使用initstate()进行初始化,或者是之前调用setstate()的结果。
5、休眠
5.1、sleep()函数
秒级休眠函数。
#include <unistd.h>
unsigned int sleep(unsigned int seconds);
参数 seconds: 休眠时长,以秒为单位。
返回值: 如果休眠时长为参数 seconds 所指定的秒数,则返回 0;若被信号中断则返回剩余的秒数。
5.2、usleep()函数
微秒级休眠函数。
#include <unistd.h>
int usleep(useconds_t usec);
参数 usec: 休眠时长,以微秒为单位。
返回值: 成功返回 0;失败返回-1,并设置 errno。
5.3、nanosleep()函数
nanosleep()是一个 Linux 系统调用,支持纳秒级时长设置。
#include <time.h>
int nanosleep(const struct timespec *req, struct timespec *rem);
参数 req: struct timespec 结构体指针,用于设置休眠时间长度,可精确到纳秒级别。
struct timespec {
time_t tv_sec; // seconds
long tv_nsec; // and nanoseconds
};
参数 rem: struct timespec 结构体指针,保存将剩余时间,也可设置 NULL。
返回值: 在成功休眠达到请求的时间间隔后, nanosleep()返回 0; 如果中途被信号中断或遇到错误,则返回-1, 并将剩余时间记录在参数 rem 指向的 struct timespec 结构体变量中,还会设置 errno 标识错误类型。
6、内存分配
6.1、malloc()函数
分配内存。
#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size);
参数 size:需要分配的内存大小,以字节为单位。
返回值:返回值为 void *类型,如果申请分配内存成功,将返回一个指向该段内存的指针。如果分配内存失败(譬如系统堆内存不足) 将返回 NULL,如果参数 size 为 0,返回值也是 NULL。
6.2、free()函数
释放内存。
#include <stdlib.h>
void free(void *ptr);
参数 ptr: 指向需要被释放的堆内存对应的指针。
返回值: 无返回值。
6.3、calloc()函数
分配内存并初始化为0。
#include <stdlib.h>
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
参数 nmemb:数量
参数 size:大小
返回值: 分配成功返回指向该内存的地址,失败则返回 NULL。
注:calloc()与 malloc()的一个重要区别是: calloc()在动态分配完内存后,自动初始化该内存空间为零,而malloc()不初始化。
6.4、posix_memalign()函数
posix_memalign()函数用于在堆上分配 size 个字节大小的对齐内存空间, 将*memptr 指向分配的空间。
#include <stdlib.h>
int posix_memalign(void **memptr, size_t alignment, size_t size);
参数 memptr: void **类型的指针,内存申请成功后会将分配的内存地址存放在*memptr 中。
参数 alignment: 设置内存对其的字节数, alignment 必须是 2 的幂次方(譬如 2^4、 2^5、 2^8 等),同时也要是 sizeof(void *)的整数倍。
参数 size: 设置分配的内存大小,以字节为单位,如果参数 size 等于 0,那么*memptr 中的值是 NULL。
返回值: 成功将返回 0;失败返回非 0 值。
6.5、aligned_alloc()函数
aligned_alloc()函数用于分配 size 个字节大小的内存空间, 返回指向该空间的指针。
#include <stdlib.h>
void *aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);
参数 alignment: 用于设置对齐字节大小, alignment 必须是 2 的幂次方(譬如 2^4、 2^5、 2^8 等)。
参数 size: 设置分配的内存大小,以字节为单位。参数 size 必须是参数 alignment 的整数倍。
返回值: 成功将返回内存空间的指针,内存空间的起始地址是参数 alignment 的整数倍;失败返回 NULL。
6.6、memalign()函数
分配一个由size指定大小,地址是boundary的倍数的内存块。参数boundary必须是2的幂!函数memalign可以分配较大的内存块,并且可以为返回的地址指定粒度。
注:已经过时了,并不提倡使用!
#include <malloc.h>
void *memalign(size_t alignment, size_t size);
参数 alignment:用于设置对齐字节大小, alignment 必须是 2 的幂次方(譬如 2^4、 2^5、 2^8 等)。
参数 size: 设置分配的内存大小,以字节为单位。参数 size 必须是参数 alignment 的整数倍。
返回值: 成功将返回内存空间的指针,内存空间的起始地址是参数 alignment 的整数倍;失败返回 NULL。
6.7、valloc()函数
分配 size 个字节大小的内存空间,返回指向该内存空间的指针, 内存空间的地址是页大小
(pagesize) 的倍数。
注:已经过时了,并不提倡使用!
#include <stdlib.h>
void *valloc(size_t size);
参数 size: 设置分配的内存大小。
返回值: 成功将返回内存空间的指针。
注:valloc()与 memalign()类似,只不过 valloc()函数内部实现中,使用了页大小作为对齐的长度。
6.8、pvalloc()函数
pvalloc 与 valloc 相似,不过将分配的空间大小扩展为页大小的倍数。
注:已经过时了,并不提倡使用!
#include <malloc.h>
void *pvalloc(size_t size);
参数 size: 设置分配的内存大小。
返回值: 成功将返回内存空间的指针。
7、定时器
7.1、setitimer()函数
可用来实现延时和定时的功能。
#include <sys/time.h>
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value,
struct itimerval *old_value);
参数 which:定时器类型
值 | 说明 | 信号 |
ITIMER_REAL | 以系统真实的时间来计算 | SIGALRM |
ITIMER_VIRTUAL | 以该进程在用户态下花费的时间来计算 | SIGVTALRM |
ITIMER_PROF | 以该进程在用户态下和内核态下所费的时间来计算 | SIGPROF |
参数 new_value:用来对计时器进行设置,it_interval为计时间隔,it_value为延时时长。
struct itimerval {
struct timeval it_interval; /* next value */
struct timeval it_value; /* current value */
};
struct timeval {
time_t tv_sec; /* seconds */
suseconds_t tv_usec; /* microseconds */
};
参数 old_value:old_value通常设置为NULL,用来存储上一次setitimer调用时设置的new_value值。
返回值:成功返回0,出错返回-1,并设置错误码。
7.2、getitimer()函数
获取或定时器的值。
#include <sys/time.h>
int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value);
参数 which:定时器类型
参数 curr_value:获取指定类型定时器的值。
返回值:成功返回0,出错返回-1,并设置错误码。
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