异步编程举例之闹钟程序

本次主要和大家分享两个闹钟程序。它们分别是同步版本、多进程版本，之后和大家分享多线程版本。

该程序循环接受用户的输入信息，直到出错或者输入完毕。用户输入的信息第一部分是闹钟等待时间(以秒为单位)，第二部分是闹钟时间到达后所显示的信息。

一同步版本

创建Qt控制台程序，由于闹钟程序是c语言的，需要包含如下2个头文件。第一个是标准io的头文件，第二个是sleep()函数用到的头文件。接下来上码。

#include <QCoreApplication>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

QCoreApplication a(argc, argv);

int seconds;

char line[128];

char message[64];

while (1) {

printf ("Alarm> ");

if (fgets (line, sizeof (line), stdin) == NULL) exit (0);

if (strlen (line) <= 1) continue;

if (sscanf (line, "%d %64[^\n]",&seconds, message) < 2)

{

fprintf (stderr, "Bad command\n");

} else {

sleep (seconds);

printf ("(%d) %s\n", seconds, message);

}

return a.exec();

}

程序过程：

fgets(), c语言函数，程序中是从标准输入流读取并存储到line中，当读取(n-1)个字符、或读取到换行符时，或到达文件末尾时则停止。程序中如果读取结果为NULL，则程序退出。(出错或者到达文件尾部)如果读取长度不大于1，比如直接按下Enter键，则重新循环。

sscanf(), 从字符串中读取与指定格式相符的数据，成功时返回参数数目，失败返回-1。程序中是解析line中的字符串，将秒数解析到seconds中，显示信息解析到message中。集合操作 %64[^\n]——%64表示最大取64个字节，[^\n]匹配非\n的任意字符，贪婪性。即不要换行符，最多读64个字节。

成功解析字符串后，延时、打印信息。

缺点：一次只能处理一个闹钟请求。实际上是把希望用异步方式实现的工作用同步方式实现了。

二多进程版本

有多种异步实现该程序的方法。其中一种方式是为每个命令使用fork调用生成一个子进程。这样可以随时输入命令行，彼此独立运行，不会阻塞等待。程序难点在于对子进程的资源回收，不做重点说明。

上码：

#include <QCoreApplication>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <wait.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

QCoreApplication a(argc, argv);

char line[128];

int seconds;

pid_t pid;

char message[64];

while (1) {

printf ("Alarm> ");

if (fgets (line, sizeof (line), stdin) == NULL) exit (0);

if (strlen (line) <= 1) continue;

if (sscanf (line, "%d %64[^\n]",

&seconds, message) < 2) {

fprintf (stderr, "Bad command\n");

} else {

pid = fork ();

if (pid == (pid_t)-1)

printf("faild\n");

if (pid == (pid_t)0) {

sleep (seconds);

printf ("(%d) %s\n", seconds, message);

exit (0);

} else {

do {

pid = waitpid ((pid_t)-1, NULL, WNOHANG);

if (pid == (pid_t)-1)

printf("Wait for child\n");

} while (pid != (pid_t)0);

}

return a.exec();

}

程序说明：

pid_t 对应头文件#include <sys/types.h>，waitpid函数对应#include <wait.h>头文件。

成功解析输入信息后，创建子进程延时、显示信息。父进程则等待子进程结束并回收资源，通常是调用某个waitpid函数。

WNOHANG属性使父进程不必挂起等待子进程结束。如果有子进程终止，则waitpid ()函数回收子进程资源，如果没有子进程结束，该函数立即返回0。父进程继续回收终止的子进程直到没有子进程终止。

程序运行结果如图：

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