为什么clock()以C格式返回-1

Question

我试图使用来自clock()库的"time.h"函数实现一个错误处理程序。代码运行在一个嵌入式系统中(Colibri IMX7 - M4处理器)。该函数用于监视特定范围内的当前值，如果当前值不正确，则该函数应返回一条错误消息。

函数将查看错误是否锁定，在第一次运行时，它将将错误的第一次外观保存在clock_t中作为引用，然后在下一次运行时，如果错误仍然存在，它将比较使用clock()的当前时间和前面的引用，并查看它是否会超过特定时间。

问题是函数clock()总是返回-1。我该怎么做才能避免这种情况？另外，为什么我不能将clock_t变量声明为静态变量(例如，static clock_t start_t = clock() )

请参见下文的职能：

bool CrossLink_check_error_LED_UV_current_clock(int current_state, int current_at_LED_UV)
{
    bool has_LED_UV_current_deviated = false;
    static int current_number_of_errors_Current_LED_CANNON = 0;
    clock_t startTimeError = clock();

    const int maximum_operational_current_when_on = 2000;
    const int minimum_turned_on_LED_UV_current = 45;     
    
    if( (current_at_LED_UV > maximum_operational_current_when_on)
      ||(current_state!=STATE_EMITTING && (current_at_LED_UV > minimum_turned_on_LED_UV_current))
      ||(current_state==STATE_EMITTING && (current_at_LED_UV < minimum_turned_on_LED_UV_current)) ){
        current_number_of_errors_Current_LED_CANNON++;
        if(current_number_of_errors_Current_LED_CANNON > 1) {
            if (clock() - startTimeError > 50000){ // 50ms
                has_LED_UV_current_deviated = true;
                PRINTF("current_at_LED_UV: %d", current_at_LED_UV);
                if(current_state==STATE_EMITTING){
                    PRINTF(" at state emitting");
                }
                PRINTF("\n\r");
            }
        }else{
            if(startTimeError == -1){
                startTimeError = clock();
            }
        }
    }else{
        startTimeError = 0;
        current_number_of_errors_Current_LED_CANNON = 0;
    }
    return has_LED_UV_current_deviated;
}

编辑:我忘了前面提到过，但我们使用GCC 9.3.1 arm-无eabi编译器与CMake构建可执行文件。我们有一个嵌入式系统(Colibri IMX7由Toradex制造)，它由两个A7处理器组成，运行我们的Linux (更直观的界面)，而用于控制我们设备的程序运行在一个没有操作系统的M4处理器中，仅仅是纯裸金属。

Answer 1

最后的问题是，由于我们在裸金属上运行我们的代码，clock()函数无法工作。最后，我们在我们找到的M4处理器上使用了内部计时器，所以现在一切都很好。谢谢你的回答。

Answer 2

对于c标准库中提供的许多函数，如果安装了文档(通常与编译器一起安装)，则可以在shell中使用man命令查看文档。对于man clock，它告诉我：

NAME
       clock - determine processor time

SYNOPSIS
       #include <time.h>

       clock_t clock(void);

DESCRIPTION
       The clock() function returns an approximation of processor time used by the program.

RETURN VALUE
       The  value  returned  is  the  CPU time used so far as a clock_t; to get the number of seconds used, divide by
       CLOCKS_PER_SEC.  If the processor time used is not available or its value cannot be represented, the  function
       returns the value (clock_t) -1.

etc.

这告诉我们-1意味着处理器时间(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID)不可用。解决方案是使用CLOCK_MONOTONIC代替。我们可以选择与clock_gettime一起使用的时钟。

timespec clock_time;

if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &clock_time)) {
    printf("CLOCK_MONOTONIC is unavailable!\n");
    exit(1);
}

printf("Seconds: %d Nanoseconds: %ld\n", clock_time.tv_sec, clock_time.tv_nsec);

Answer 3

要回答你问题的第二部分：

static clock_t start_time = clock();

不允许使用，因为函数clock()的返回值直到运行时才知道，但是在C中，静态变量的初始化程序必须是编译时常量。

你可以写：

static clock_t start_time = 0;

if (start_time == 0)
{
  start_time = clock();
}

但在这种情况下，这可能适合使用，也可能不适合使用，这取决于零是否是函数的合法返回值。如果可能的话，你需要这样的东西：

static bool start_time_initialized = false;
static clock_t start_time;

if (!start_time_initialized)
{
  start_time_initialized = true;
  start_time = clock();
}

只有当您不能同时运行该函数的两个副本(它不是可重入者)时，上面的内容才是可靠的。

如果您有一个POSIX库可用，您可以使用一个pthread_once_t来做上述的bool，但以可重入的方式。详情请参见man pthread_once。

请注意，C++在这方面允许更复杂的选项，但您已经询问了C。

还请注意，将"start time“缩写为start_t是一个非常糟糕的主意，因为_t后缀的意思是" type”，应该只用于类型名称。