没有100% cpu的C主循环

Question

#include <stdio.h>

int main() {
  while(!DONE) {
    /* check for stuff */
  }
  return 0;
}

上面的代码示例使用100%的cpu，直到DONE为true。我如何才能实现一个循环并在完成后才终止的程序，但它不使用100%的cpu？现代语言使用App.ProcessMessages之类的东西来让操作系统暂时获得控制权，然后返回循环。

我是C的新手，很明显...使用最新的GCC，linux和windows (一个可移植的解决方案会很棒！)

Answer 1

这取决于你想在这个循环中做什么。

如果你在循环中等待(例如，如果按下键{做一些事情}，那么你的机制将浪费系统资源，不会得到任何回报。更快的处理器只会产生更多的空闲循环。这可以通过等待事件来解决，而不仅仅是睡眠，最好是触发一些有意义的事情可以完成的事件。例如，文件操作(stdin也是文件)将是一种可移植机制。这将让位于其他应用程序，直到数据可用。当您变得更加具体时，可能需要深入研究通常依赖于操作系统的信号量或信号。抽象层可以解决这个问题。

如果你正在做一些有用的事情(比如处理大量数据)，那么100%的cpu负载仅仅意味着处理器以最有效的方式被使用。您可以依靠操作系统来让位于其他任务，甚至可能是更高优先级的任务。

使用诸如睡眠之类的功能将降低cpu使用率，但您的应用程序将变得更慢。这将需要在可接受的性能和cpu负载之间进行权衡。最大执行速度将由您的睡眠参数定义，而不再由cpu速度定义。此外，如果电源是一个问题(即电池寿命时间)，则这将要求cpu唤醒(休眠周期结束)而不进行任何工作；即系统资源的另一种浪费。

Answer 2

您有几个选择：

1. 使用

()强制进程定期挂起，并允许其他进程使用CPU

1. 以较低的优先级运行-这将导致操作系统分配较少的CPU时间
2. 使用互斥量或其他同步对象来检测工作何时可用-这将使进程不会消耗任何CPU时间，除非它实际正在做工作
3. 如果您获得工作的速度快于处理速度，则您可能仍需要使用某种休眠/优先级模型来避免完全消耗CPU。

选项#2可能很难以平台/操作系统中立的方式完成。最好的方法是启动进程并在运行时环境中更改其优先级。

Answer 3

您的两个选项是轮询和某种事件通知。

轮询是最容易编程的--基本上，每次通过循环都会让线程休眠一小段时间。这会将处理器释放到其他任务。缺点是“检查东西”代码会有延迟--所以如果你睡了一秒钟，在你的代码检测到这种情况之前可能需要一秒。您的代码在这里将很容易移植。

另一种选择是等待POSIX条件事件或Windows事件或类似的事件。不仅这段代码会被更改，而且“你正在检查的东西”还需要触发标志来表明它已经完成了。这可能会降低代码的可移植性，尽管可能会有一些库来抽象化平台。但是您将立即得到事件的结果，并且不会浪费处理器时间来检查不存在的东西。