C语言实现高效时间轮定时器

"这篇资源是关于使用C++实现时间轮（Timer Wheel）的数据结构，它是一种高效的定时器管理算法，适用于事件驱动的程序设计。作者为adugeek，代码遵循BSD风格的开源协议，并提供了注册格子组、tick操作等功能。" 在计算机科学中，时间轮是一种用于调度定时事件的高效数据结构，尤其在处理大量定时任务时具有很好的性能。这个C++版本的时间轮设计用于管理定时事件，其核心在于通过一个循环数组模拟一个时钟，每个数组元素代表一个时间槽，存储即将到期的事件。 `TimerWheel`类定义如下关键部分： 1. **数据成员**： - `bucket_vec_`: 一个`std::vector<Bucket>`，表示时间轮的各个时间槽，每个槽是一个`std::unordered_set<uint32_t>`，用来存储待执行的任务ID。 - `current_index_`: 当前所在的时间槽索引，随着每次`tick`操作递增。 - `times_map_`: 一个`std::unordered_map<uint32_t, size_t>`，存储每个任务ID及其重复次数。 2. **构造函数**： - `TimerWheel(size_t bucket_size)`: 初始化时间轮，`bucket_size`表示时间轮的大小，即有多少个时间槽。 3. **方法**： - `regist(uint32_t id, size_t ticks)`: 注册一个任务ID，参数`ticks`表示该任务将在多少次`tick`后触发。此方法会将任务ID放入适当的时间槽，并更新其在`times_map_`中的重复次数。 - `tick(std::vector<uint32_t>& over_time)`: 执行一次`tick`操作，将当前时间槽的所有任务ID移到`over_time`向量中，表示这些任务已过期并应被处理。同时，清空当前时间槽并更新`current_index_`。 时间轮算法的核心在于其空间效率和时间复杂度优化。通过使用循环数组，可以在O(1)的时间复杂度内完成添加、移除和检查任务的工作，这使得它特别适合于高并发的网络服务或实时系统。 在实际应用中，时间轮可以用于实现如网络套接字的超时管理、心跳检测、定时任务调度等场景。这个C++实现提供了基本的功能，可以根据具体需求进行扩展，例如支持可调整的时间精度、多级时间轮以处理更长时间范围的定时任务等。