如何在 C++ 中使用计时器在给定时间内强制输入？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何在 C++ 中使用计时器在给定时间内强制输入？

【英文标题】：How to use a timer in C++ to force input within a given time?

【发布时间】：2015-05-10 18:49:25

【问题描述】：

我想在 C++ 中实现超时功能。

如果用户在 2 秒内没有输入值，那么程序必须显示超时语句并再次询问输入

EX（输出屏幕）：

Timer=0;  
Please enter the input:       //if input is not given within 2 seconds then  
Time-out: 2 seconds  
Timer again set to 0  
Please enter the input:  //if input is not given within 2 seconds then  
Time-out: 2 seconds  
Timer again set to 0  
Please enter the input:22  
Data accepted  
Terminate the program`

代码：

#include<iostream>  
 #include<time.h>  
 using namespace std;  
 int main()  
  
    clock_t endwait;  
    endwait =  2000 ;  
   cout<<endwait;  
   while (clock() < endwait)  
    
         cout<<"Please enter the input:";  
    
   return 0;  
 

我已经处理了上面的代码。但这仅在进入 WHILE 循环时发生。我该怎么做才能得到所需的输出。

【问题讨论】：

没有标准的干净方式只能在有限的时间内接受输入，

你必须让函数获取输入一个线程并且可以使用wait_for

@NathanOliver 你能详细说明一下吗？

平台特定，等待按键事件。你用的是什么平台？

带代码块的 Windows 7

【参考方案1】：

恐怕以标准方式不可能，因为默认情况下，I/O 操作会阻塞调用进程，直到它完成或遇到错误。 您可以通过创建一个线程来解决它，该线程检查输入是否已完成并在需要时进入睡眠状态。但这并不实际。

问题在于iostream/FILEs 给你的抽象：你无权访问底层源，操作系统也“理解”，因此能够为你提供那种功能（即 I/O 轮询）。

【参考方案2】：

单独的线程是不够的，因为超时后控制台读取函数还在运行。

在 POSIX 上，您可以设置一个计时器，该计时器产生一个信号并导致读取失败并显示 -EINTR。

在 Windows 上，您可以使用 ReadConsoleInput 和 WaitForSingleObject... 实现低级控制台 I/O 超时...但是您需要自己进行行缓冲。

另一个想法是在OVERLAPPED 模式下使用ReadFile 并等待超时完成事件，但这不适用于控制台，请参阅Using overlapped IO for console input?

最后，新的 Windows 版本（Vista 和更高版本）允许您使用 CancelIoEx 克服“阻塞读取不会被超时取消”问题。如果你从一个单独的线程调用它，它将触发ReadFile 提前返回；您不必自己实现行缓冲。

【参考方案3】：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
using namespace std;
condition_variable cv;

int value;

void read_value() 
    cin >> value;
    cv.notify_one();


int main()

    cout << "Please enter the input: ";
    thread th(read_value);

    mutex mtx;
    unique_lock<mutex> lck(mtx);
    while (cv.wait_for(lck, chrono::seconds(2)) == cv_status::timeout)
    
        cout << "\nTime-Out: 2 second:";
        cout << "\nPlease enter the input:";
    
    cout << "You entered: " << value << '\n';

    th.join();

    return 0;

输出：

Please enter the input:  
Time-Out: 2 second:  
Please enter the input:  
Time-Out: 2 second:  
Please enter the input:22  
You entered: 22  

【讨论】：

虽然这看起来可行，但实际上并没有使 cin 超时。例如，如果用户要在提示之后键入一个值，但在超时之前没有按 Enter，但在随后的提示中，用户确实及时按了 Enter。用户输入的所有值，无论他们是否按回车键，都将附加到您的值，因为流永远不会刷新。您可以考虑在某个时候停止并重新启动您的流或刷新输入流。很好地使用了 condition_variable！

【参考方案4】：

我认为没有必要为此使用复杂的代码（多线程或互斥锁）。请看下面的代码：

#include <iostream>
#include <time.h>
#include <conio.h>

using namespace std;

int main()

    int numInput;

    clock_t start = clock();

    cout << "Timer: 2 sec"<<endl;

    cout << "Please enter the input: ";

    while ( ! _kbhit() ) //Check for keyboard hit
    
        //Check if 2 sec timer expired or not
        if (((clock () - start)/ CLOCKS_PER_SEC ) >= 2) 
        
            cout << "\nTimeout  2 sec . . ." << endl;
            cout << "Please enter the input: ";
            start = clock();                            //Set new timer
        
    

    //Get the input here
    cin >> numInput;

    cout << "Data accepted: " << numInput << endl;

    _getch();

    return 0;

【参考方案5】：

我已经使用 kbhit() 函数来解决您的问题。代码如下：-

    #include <conio.h>
    #include <iostream>
    #include <windows.h>

    using namespace std;

    int main()
    
        int i;
        DWORD start_time, check_time;
        start_time=GetTickCount();
        check_time=start_time+2000;
        while(!kbhit())
        
            cout<<"Please enter the input:"<<endl;
            while((check_time>GetTickCount()))
            
                if (kbhit())
                
                    i=getch();
                    cout<<"Data accepted"<<endl;
                    return 0;
                
            
            cout<<"Time-out: 2 seconds"<<endl;
            cout<<"Timer again set to 0"<<endl;
            start_time=GetTickCount();
            check_time=start_time+2000;
        
    return 0;