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  • 关于Windows高DPI的一些简单总结

    万次阅读 2016-11-12 18:04:36
    关于Windows高DPI的一些简单总结
    原文地址:http://www.cppblog.com/weiym/archive/2014/02/18/205841.aspx

          我们知道,关于高DPI的支持, Windows XP时代就开始有了, 那时关于高DPI的支持比较简单, 但是从Vista/Win7 到现在Win8 /Win8.1, Windows关于高DPI的支持已经发生了很大的变化, 下面我们依次简单介绍下。
          如果说以前XP时代我们还有理由不关注高DPI,  那么在移动设备时代和大显示器的高分辨率时代, 我们就没有理由不关注高DPI了, 比如Surface Pro的分辨率是1920x1080, 这种情况下如果系统我们不设置高DPI, 基本上就没法触摸和操作了,所以现在普通程序对高DPI的支持已经成为趋势了。
          什么DPI? 全称是dots per inch (DPI), 也就是每英寸的点数,在显示器上就是每英寸的像素个数,Window上一般默认是96 dpi 作为100% 的缩放比率, 但是要注意的是该值未必是真正的显示器物理值, 只是Windows里我们的一个参考标准。
          下面我们思考为什么DPI设置高了之后, 我们看到的字体会变大?因为系统字体是是以固定大小(宋体10号字,物理尺寸为(10/72)英寸)设计的, 当我们DPI设置高了之后 ,说明该字体要占有更多的像素(DPI是每英寸的点数,在显示器上就是每英寸的像素个数,DPI值变大,每英寸的像素个数变大,而字体单位是英寸,是不变的,英寸换算成像素后就会变大), 在屏幕分辨率不变的前提下, 看起来也就大了。所以如果我们设置高DPI,通常也意味着我们的显示器是高分辨率, 里面的字体看起来太小了, 我们需要提高DPI来把内容放大。
          那么我们的程序如何才能支持高DPI? 对于高DPI的支持, 不同操作系统有不同的方案。通常来说如果我们程序支持高DPI, 意味着我们要对绘画的内容进行相应的放大, 比如字体,图片和控件等。当然, 如果我们用的是系统字体(比如GetStockObject(DEFAULT_GUI_FONT)), 那么这种情况下我们不用操心, 因为系统会对该字体在高DPI时进行相应的放大; 如果我们是用CreateFont自己创建的字体, 那就要我们自己对该字体进行放大了。

    下面我们看XP是如何对高DPI进行支持的?
          XP对高DPI的支持比较差劲, 大部分情况下就是字体的放大, 当然我们程序也可以通过GetDeviceCaps(hDC, LOGPIXELSX)获取DPI后自己对绘画的内容进行缩放。

    下面我们看Vista/Win7/Win8是如何对高DPI进行支持的?
          我们知道Vista/Win7我们可以禁止DWM(Desktop Window Manager), 该模式我们称之为Basic模式, 这种模式下的高DPI效果和XP一样。
          对于DWM没有禁掉的情况, Vista/Win7/Win8 对高DPI的支持又分为2种情况, 具体看下图: 

          一种XP风格的高DPi支持, 这种方式我们上面讨论过了;
          还有一种是通过 DWM 虚拟化支持的 高DPI方式, 下面我们讨论下该方式:
          该种方式的高DPI支持是通过DWM的缩放实现的, 具体过程是这样的, 比如我们当前系统的DPI是200%, 我们程序运行时,系统会告诉你当前DPI仍然是96(100%), 所以我们程序会仍然按照100%的方式进行绘画, 但是但是系统给我们的坐标是根据DPI缩小过后(当前缩放200%但获取的还是100%的尺寸?)的(也就是我们对窗口调用GetWindowRect或是通过GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN)得到的大小会比实际大小(在桌面上实际看到的窗口大小?)减半) , 当我们画完之后, DWM再对整个窗口进行200% 放大后画到屏幕上, 这样看起来我们的程序就自动支持高DPI了。
          这种方式看起来很美妙, 但是它也有缺点, 主要是经过缩放后的内容看起来会变模糊, 比如文字会有明显的锯齿。
          既然DWM虚拟化用户效果有时不是那么好, 那么我们很多时候可能会自己支持高DPI, 如何让我们的程序禁用该效果?事实上我们可以对每个进程对DWM虚拟化的支持进行设置和查询, 系统给我们提供了2个APi: SetProcessDPIAware  IsProcessDPIAware , 通过调用SetProcessDPIAware , 我们告诉系统不要对我们的程序进行DWM虚拟化。
          这里还有特殊情况也提一下: 我们在高DPI下通过窗口句柄取到的坐标信息是和目标程序是否支持DWM虚拟化相关联的, 我们对支持DWM虚拟化的程序窗口调用GetWindowRect, 取到的坐标也是经过DWM缩放后的坐标; 对禁用DWM虚拟化程序的窗口调用GetWindowRect, 取到的坐标则是没有经过缩放的原始坐标。
          最后我们再讨论下Win8.1 对高DPI的支持, WIn8.1对高DPi以3种方式支持 Process_DPI_Awareness : 
    typedef enum _Process_DPI_Awareness { 
      Process_DPI_Unaware            = 0,
      Process_System_DPI_Aware       = 1,
      Process_Per_Monitor_DPI_Aware  = 2
    } Process_DPI_Awareness;

    下面我们依次讨论这3种方式:
          第一种Unaware, 该种方式是告诉系统, 我的程序不支持DPI aware, 请通过DWM虚拟化帮我们实现。 该方式和上面Win7/Win8对高DPI的支持的实现基本一样,主要区别是它通过GetWindowRect取到的坐标都是经过DWM缩放后的, 无论对方窗口是不是支持DWM虚拟化。
          第二种方式是System DPI aware, 该方式下告诉系统, 我的程序会在启动的显示器上自己支持DPI aware, 所以不需要对我进行DWM 虚拟化。 但是当我的程序被拖动到其他DPI不一样的显示器时, 请对我们先进行system DWM虚拟化缩放。
         第三种方式是Per Monitor DPI aware, 该方式是告诉系统, 请永远不要对我进行DWM虚拟化,我会自己针对不同的Monitor的DPi缩放比率进行缩放。

    再介绍下相关API:
    SetProcessDpiAwareness :设置当前进程对高DPi的支持方式
    GetProcessDpiAwareness :查询某个进程对高DPI的支持方式
    GetDpiForMonitor : 获取某个Monitor的DPI
    WM_DPICHANGED :当某个程序窗口被拖到另外一个DPI的Monitor时收到

    最后,简单总结下, 从上面我们可以看到微软在不同操作系统上对高DPI支持的改进线路,很多方面也体现了他们对老程序兼容性上的考虑, DWM虚拟化虽然很简单, 却丢失了用户体验。  

    PS, 我在我机器上测试发现,桌面程序基本上只有微软自己的程序能做到在高DPI下完美支持, 其他大部分程序(即使如Chrome)也是通过DWM虚拟化实现的高DPI支持。当然现在WPF和Window store App基本上都是内置支持高DPI的。

    统计下, 你们的程序支持高DPI吗?


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    最后附上解决截图中窗口套索的思路:

    1、禁止DWM缩放的飞秋

    不管什么缩放比例,窗口大小始终不变,使用API Monitor可以探测到,飞秋在启动时调用了SetProcessDPIAware函数,告诉系统自己感知dpi,不需要系统进行DWM缩放。所以飞秋的窗口始终是100%显示比例时的窗口尺寸。

    (1)飞秋套索系统窗口和QQ窗口是没问题的,后来通过API Monitor探测验证,系统窗口和QQ窗口都设置了DPIAware,即自己感知dpi,自己实现缩放,不需要系统进行DWM缩放。--》系统窗口和QQ窗口没有使用系统DWM缩放,使用GetWindowRect获取的他们的窗口坐标是当前看到的窗口原始坐标,即当前屏幕上看到的窗口大小,所以这些窗口套索没问题的。(自己禁用DWM缩放,不需要对禁用DWM缩放的程序窗口进行补偿)

    (2)飞秋套索XX(我们的软件就叫XX吧)和imo窗口是有问题的,XX和imo窗口也有共同点,都没设置了DPIAware,即系统自动进行了DWM缩放。经观察,飞秋的套索框相对于XX和Imo窗口的实际大小要小。--》XX和imo窗口被系统进行了DWM缩放,对他们的窗口调用GetWindowRect比当前的显示比例下看到的窗口大小缩小了,所以要对XX和imo窗口的rect要进行放大补偿。(自己禁用DWM缩放,需要对使用了DWM缩放的程序窗口进行补偿)--》因为飞秋设置了DPAAware,指明不需要对飞秋的所有窗口进行DWM缩放,所以飞秋在截图模块绘制的套索窗口,没有进行放大,就是我们在屏幕上看到的大小。

    2、禁止DWM缩放的QQ,在右键属性中勾选或者取消勾选“高DPI设置时禁用系统缩放”,对QQ没有任何影响,窗口都是放大的。使用API Monitor监测到,QQ在启动时也是调用了SetProcessDPIAware函数,将自己设置为自己感知DPI,不需要系统进行DWM缩放,QQ自己做了缩放。系统窗口也是类似的,也是自己做了对于DPI的缩放。

    3、进行DWM缩放的XX

    XX程序中没有做针对不同显示比例下的缩放,在显示比例大于100%时,由系统进行DWM索昂。经打印得知,在DWM缩放状态下,XX窗口中的WM_LBUTTONDOWN等消息中携带的光标坐标为当前缩放比下的DWM坐标,不是100%缩放比时的坐标。

    (1)XX套索XX自己和imo,是没有问题的。XX和imo有个共同点,都是系统进行的DWM缩放,在调用GetWindowRect获取XX和imo窗口时,由于他们都进行了DWM缩放,所以获取的是DWM缩放后的坐标。我们在套索窗口时,使用Get来的坐标绘制(100%),系统会帮们放大2倍到200%显示到屏幕上(自己使用了DWM缩放,不需要对使用了DWM缩放的程序窗口进行补偿)

    (2)XX套索QQ和系统窗口时有问题的,QQ和系统窗口有个共同点,都是自己实现缩放的,系统没有进行DWM缩放,所以在调用GetWindowRect获取QQ和系统窗口时,获取的是没有经过DWM缩放的原始坐标,是我们在屏幕上看到的窗口大小(已经放大后的大小)。用这个原始尺寸在我们的截图模块中去绘制套索窗口,因为我们XX的窗口使用了DWM缩放,会对绘制的进行DWM放大,相当于放大了2x2=4倍,所以补偿的方法是将目标窗口的坐标缩小1/2,这样经过系统DWM放大后,就是1倍的大小,就是我们看到的已经放大的窗口大小了。(自己使用了DWM缩放,需要对禁用了DWM缩放的程序窗口进行补偿)

    4、最后发散一下,QQ为什么能做到完美兼容呢?(猜测其中的原因)

    QQ是大厂商,估计是和微软有技术合作,对于win7以上系统的新的特性做了新的处理。QQ对windows的新的特性也不了解,应该是出现问题,告诉微软,让微软给出解决方案。比如通过API Monitor抓到QQ调用了DwmGetWindowAttribute函数,这个函数MSDN上都没有详细的说明,QQ是怎么知道这个函数的呢?当时探测时,将左边的所有函数都选上了,一部分一部分函数试,才知道QQ调用了DwmGetWindowAttribute函数。DwmGetWindowAttribute获取的是100%时的窗口尺寸,GetWindowRect获取的是经过DWM缩放后的窗口尺寸。

    QQ是我们做im软件的标杆,正所谓一直被模仿,从未被超越!

    有对比才有进步,有参考才有思路!

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  • 禁用Windows高DPI的两种方法

    千次阅读 2018-11-09 17:24:31
    Windows的高DPI支持是通过DWM(Desktop Window Manager)缩放实现的,但是有时候我们不希望这种效果(例如缩放会使一些内容变得模糊),因此需要禁用Windows高DPI对程序的缩放。有两种方式可以实现这种效果:一个是...

    Windows的高DPI支持是通过DWM(Desktop Window Manager)缩放实现的,但是有时候我们不希望这种效果(例如缩放会使一些内容变得模糊),因此需要禁用Windows高DPI对程序的缩放。有两种方式可以实现这种效果:一个是使用应用程序清单文件,一个是使用系统API实现。

    1、使用清单文件

    这里以Winform为例,右键项目->添加->新建项->应用程序清单文件,将含有dpiAware标签的属性取消注释,代码如下:

    <application xmlns="urn:schemas-microsoft-com:asm.v3">
      <windowsSettings>
        <dpiAware xmlns="http://schemas.microsoft.com/SMI/2005/WindowsSettings">true</dpiAware>
      </windowsSettings>
    </application>

    2、使用系统API

    下面的代码对Win7及以上的系统禁用高DPI。

    if (Environment.OSVersion.Version.Major >= 6)
    {
        SetProcessDPIAware();
    }
    
    [DllImport("user32.dll")]
    public static extern bool SetProcessDPIAware();

     

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  • Windows高精度时间

    千次阅读 2016-12-12 11:03:54
    如果认为性能计时器最为可靠,就可以得到如下结论: 1 、 GetTickCount 最不靠谱,其计时精度只有 15ms 左右; 2 、 timeGetTime 大部分情况下比较靠谱,能够达到 1ms 的精度。但存在误差较大的情况;...

     

    1 计时    1

    1.1 GetTickCount    1

    1.2 timeGetTime    1

    1.3 QueryPerformanceCounter    1

    1.4 测试    2

    2 等待    4

    2.1 Sleep    4

    2.2 SetWaitableTimer    4

    2.3 timeSetEvent    4

    2.4 轮询    5

    2.5 测试    6

    3 定时器    8

    3.1 SetTimer    8

    3.2 SetWaitableTimer    8

    3.3 timeSetEvent    9

    3.4 总结    9

     

     

    1 计时

    计时就是获得两个时刻之间的时间。

    1.1 GetTickCount

    GetTickCount是很常用的函数。它获得Windows启动时刻到当前时刻的时间,单位为毫秒。关于它有两点需要说明:

    1、它的实际精度只有15ms左右,具体请参考下文介绍的测试代码;

    2GetTickCount返回的是一个32位的无符号整数,Windows连续运行49.710天后,它将再次从零开始计时。

    可使用GetTickCount64代替GetTickCount,它将返回一个64位的无符号整数。Windows连续运行5.8亿年后,其计时才会归零。

    1.2 timeGetTime

    timeGetTime的参数、返回值、作用与GetTickCount完全一致。只是它的精度比GetTickCount要高:大部分情况下能精确到1ms,有时它也只能精确到15ms。具体请参考下文介绍的测试代码。

    1.3 QueryPerformanceCounter

    Windows上可以使用高性能计时器,熟悉两个 API 函数即可。

    QueryPerformanceCounterGetTickCount类似,也是获得Windows启动时刻到当前时刻的时间,不过它的单位不是毫秒。它的单位需要通过QueryPerformanceFrequency来获得。QueryPerformanceFrequency将获得一个频率Freq,它表示高性能计时器1秒钟的计数次数,也就是说QueryPerformanceCounter获得的时间是一个计数值,其单位是秒。

    高性能计时器的精度:在笔者的电脑上,频率Freq3134267,一个计数的时间是秒,也就是0.319微秒或319纳秒。这也就是高性能计时器的精度。

    高性能计时器的归零:QueryPerformanceCounter获得的计数是一个有符号的64位整数。频率Freq3134267Windows在连续运行9.3万年后,QueryPerformanceCounter获得的计数才可能归零。

    需要注意:并不是所有的电脑都支持QueryPerformanceCounter

    1.4 测试

    为了比较三个计时器的精度,特编制如下代码:

    //使用高性能计时器实现的 GetTickCount 函数

    double GetTickCountA()

    {

    __int64 Freq = 0;

    __int64 Count = 0;

    if(QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&Freq)

    && Freq > 0

    && QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&Count))

    {

    //乘以1000,把秒化为毫秒

    return (double)Count / (double)Freq * 1000.0;

    }

    return 0.0;

    }

     

    void Test()

    {

    timeBeginPeriod(1);        //提高timeGetTime的精度

    double        a0 = GetTickCountA();

    DWORD    b0 = timeGetTime();

    DWORD    c0 = GetTickCount();

    Sleep(5);

    double        a1 = GetTickCountA();

    DWORD    b1 = timeGetTime();

    DWORD    c1 = GetTickCount();

    timeEndPeriod(1);         //必须与timeBeginPeriod成对出现

    TRACE(_T("a=%.1lf\tb=%d\tc=%d\n"),a1-a0,b1-b0,c1-c0);

    }

    多次运行Test函数,可以得到如下结果:

    a=5.0    b=5        c=15

    a=4.9    b=5        c=0

    a=1.4    b=15    c=16

    a=4.2    b=5        c=0

    a=4.9    b=5        c=0

    如果认为高性能计时器最为可靠,就可以得到如下结论:

    1GetTickCount最不靠谱,其计时精度只有15ms左右;

    2timeGetTime大部分情况下比较靠谱,能够达到1ms的精度。但存在误差较大的情况;

    3Sleep(5)并不能准确的等待5ms。大部分情况下它会等待4.0~5.0ms,极个别的情况下会等待1.4ms13.7ms

     

     

    2 等待

    2.1 Sleep

    Sleep的用法很简单,如:Sleep(5)表示等待5ms。它最大的问题在于精度只有10ms左右。

    2.2 SetWaitableTimer

    使用SetWaitableTimer等待一段时间的示例代码如下:

    void SleepA(double dMilliseconds)

    {

    HANDLE hTimer = CreateWaitableTimer(NULL,TRUE,NULL);

    if(hTimer)

    {

    __int64 nWait = -(__int64)(dMilliseconds * 10000.0);

    SetWaitableTimer(hTimer,(LARGE_INTEGER*)&nWait

    ,0,NULL,NULL,FALSE);

    WaitForSingleObject(hTimer,INFINITE);

    CloseHandle(hTimer);

    }

    }

    首先使用CreateWaitableTimer创建一个可等待定时器——hTimer,此时hTimer是无信号的。

    调用SetWaitableTimer告诉系统何时设置hTimer为有信号。注意它的第二个参数nWaitnWait是一个64位的有符号整数,正数表示绝对时间,负数表示相对时间。nWait的单位是秒,即100纳秒,dMilliseconds * 10000.0就是把毫秒转换为秒,取负号表示相对时间,即调用SetWaitableTimer之后的时间。

    WaitForSingleObject用来等待hTimer有信号时返回。

    2.3 timeSetEvent

    使用timeSetEvent等待一段时间的示例代码如下:

    void SleepB(DWORD dwMilliseconds)

    {

    HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,NULL);

    timeSetEvent(dwMilliseconds,1,(LPTIMECALLBACK)hEvent

    ,0,TIME_ONESHOT | TIME_CALLBACK_EVENT_SET);

    WaitForSingleObject(hEvent,INFINITE);

    CloseHandle(hEvent);

    }

    CreateEvent创建了一个无信号的事件;

    timeSetEvent告诉系统:dwMilliseconds毫秒后设置hEvent为有信号状态;timeSetEvent的第2个参数1表示精确到1毫秒;

    WaitForSingleObject用来等待hEvent有信号时返回。

    2.4 轮询

    使用高性能计时器轮询的等待代码如下:

    void SleepC(double dMilliseconds)

    {

    __int64 nFreq = 0; //频率

    __int64 nStart = 0; //起始计数

     

    if(QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&nStart)

    && QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&nFreq)

    && nFreq > 0

    )

    {

    __int64 nEnd = 0; //终止计数

    double k = 1000.0 / (double)nFreq; //将计数转换为毫秒

    for(;;)

    {

    QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&nEnd);

    if(dMilliseconds <= (double)(nEnd - nStart) * k)

    {

    break;

    }

    }

    }

    }

    2.5 测试

    下面是测试代码

    //使用高性能计时器实现的 GetTickCount 函数

    double GetTickCountA()

    {

    __int64 Freq = 0;

    __int64 Count = 0;

    if(QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&Freq)

    && Freq > 0

    && QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&Count))

    {//乘以1000,把秒化为毫秒

    return (double)Count / (double)Freq * 1000.0;

    }

    return 0.0;

    }

    void Test()

    {

    {//Sleep

    double t0 = GetTickCountA();

    Sleep(5);

    double t1 = GetTickCountA();

    TRACE(_T("Sleep=%.3lf\t"),t1-t0);

    }

    {//A

    double t0 = GetTickCountA();

    SleepA(5.678);

    double t1 = GetTickCountA();

    TRACE(_T("A=%.3lf\t"),t1-t0);

    }

    {//B

    double t0 = GetTickCountA();

    SleepB(5);

    double t1 = GetTickCountA();

    TRACE(_T("B=%.3lf\t"),t1-t0);

    }

    {//C

    double t0 = GetTickCountA();

    SleepC(5.678);

    double t1 = GetTickCountA();

    TRACE(_T("C=%.3lf\n"),t1-t0);

    }

    } 

    多次运行Test函数,可得到如下结果:

    Sleep=3.768 A=5.770 B=49.875 C=5.679

    Sleep=4.929 A=5.995 B=4.664 C=5.679

    ... ... ...

    Sleep=4.778 A=12.760 B=9.730 C=5.679

    ... ... ...

    Sleep=0.222 A=9.642 B=9.744 C=5.679

    Sleep=5.269 A=9.639 B=9.815 C=5.679

    Sleep=6.325 A=9.544 B=9.758 C=5.679

    Sleep=8.554 A=9.623 B=9.749 C=5.679

    Sleep=6.380 A=9.765 B=9.790 C=5.679

    Sleep=7.488 A=9.579 B=9.806 C=5.679

    Sleep=0.398 A=9.717 B=9.861 C=5.679

    Sleep=8.791 A=9.871 B=9.860 C=5.679

    Sleep=4.329 A=9.724 B=9.818 C=5.679

    Sleep=5.549 A=9.783 B=9.823 C=5.678

    Sleep=0.488 A=9.684 B=9.662 C=5.679

    Sleep=5.488 A=9.530 B=9.807 C=5.679

    Sleep=0.560 A=9.731 B=9.727 C=5.679

    Sleep=7.604 A=9.631 B=9.738 C=5.679

    Sleep=8.543 A=9.476 B=9.726 C=5.679

    Sleep=3.548 A=9.786 B=9.879 C=5.679

    Sleep=6.672 A=9.708 B=9.835 C=5.679

    Sleep=1.586 A=9.545 B=9.779 C=5.679

    结论:

    1、最稳定、最靠谱、精度最高的是SleepC,即使用高性能计时器轮询等待。不过,它的CPU占用率最高;

    2SleepSleepASleepB都是不够稳定的。SleepA虽然能够设置到纳秒,但实际等待时间的精度连1毫秒都达不到。

     

     

    3 定时器

    3.1 SetTimer

    示例代码如下

    VOID CALLBACK Timer(HWND hwnd,UINT uMsg

    ,UINT idEvent,DWORD dwTime)

    {

    TRACE(_T("Time=%.3lf\n"),GetTickCountA());

    }

     

    void SetTimerAPI()

    {

    ::SetTimer(NULL,100,1,Timer);

    }

    调用函数SetTimerAPI,会发现SetTimer启动的定时器,最快10毫秒执行一次,有时会20毫秒执行一次。

    3.2 SetWaitableTimer

    示例代码如下

    VOID CALLBACK TimerA(LPVOID lpArgToCompletionRoutine

    ,DWORD dwTimerLowValue,DWORD dwTimerHighValue)

    {

    TRACE(_T("TimeA=%.3lf\n"),GetTickCountA());

    }

     

    void SetTimerA()

    {

    HANDLE hTimer = CreateWaitableTimer(NULL,FALSE,NULL);

    if(hTimer)

    {

    __int64 nWait = 0;

    SetWaitableTimer(hTimer,(LARGE_INTEGER*)&nWait

    ,1,TimerA,NULL,FALSE);

    for(int i = 0;i < 100;++i)

    {

    SleepEx(INFINITE,TRUE);

    }

    CloseHandle(hTimer);

    }

    }

    说明:SetWaitableTimer后,系统会定时把TimerA函数投递到SetWaitableTimer这行代码所在线程的APCAsynchronous Procedure Calls)队列里。SleepEx的第2个参数为TRUE,表示一旦发现APC队列里有函数,就调用此函数,并把它从APC队列里删除,最后SleepEx会返回WAIT_IO_COMPLETION。所以,这里的SleepEx函数非常关键。

    调用函数SetTimerA,会发现SetWaitableTimer启动的定时器,最快10毫秒执行一次,其执行周期比SetTimer稳定。

    3.3 timeSetEvent

    示例代码如下

    void CALLBACK TimerB(UINT uTimerID, UINT uMsg, DWORD dwUser, DWORD dw1, DWORD dw2)

    {

    TRACE(_T("TimeB=%.3lf\n"),GetTickCountA());

    }

     

    void SetTimerB()

    {

    timeSetEvent(1,1,TimerB,0

    ,TIME_PERIODIC | TIME_CALLBACK_FUNCTION);

    }

    调用函数SetTimerB,会发现timeSetEvent启动的定时器,能够达到1毫秒执行一次,其执行周期前期非常不稳定大概0.1秒执行一次,过一段时间后就非常稳定了。

    3.4 总结

    1、最不靠谱的是SetTimer。它的实现原理是将WM_TIMER消息寄送至消息队列。因为消息队列里还有其它消息,它的处理时间不固定也就能够理解了;

    2SetWaitableTimer通过APC队列而不是消息队列实现了定时器。解决了定时器周期不稳定的问题,但是它的定时器周期最小也只能达到10毫秒;

    3timeSetEvent通过多线程实现了定时器(TimerB会被一个多线程调用)。使得定时器周期最小可达1毫秒。它最大的问题在于:前面一段时间(5毫秒)会以非常快的频率(0.1毫秒)调用定时处理函数。

     

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  • 自从上次封装微秒延时函数后,利用空闲时间试着封装一个微秒定时器(类似MFC定时器形式)使用起来效果还不错。关于定时器的几点介绍: 1.设计采用了自动释放定时器节点方式(增加虚析构函数在内部做相关释放判断,...

      自从上次封装微秒延时函数后,利用空闲时间试着封装一个微秒定时器(类似MFC定时器形式)使用起来效果还不错。

      关于定时器的几点介绍:
       1.设计采用了自动释放定时器节点方式(增加虚析构函数在内部做相关释放判断,即使用完不释放节点也没关系);
       2.设计采用了双向链表方式做定时器节点(为了方便起见,没有采用环形双向链表);
       3.增加了第三参数为回调函数(采用MFC风格,如果第三个参数不为空,超时后调用回调函数,否则调用默认函数);
       4.设计采用了并行方式(可以同时启动多个ID不相同的定时器,并且每个定时器之间没有影响);
       5.释放采用了先退出定时器线程,后删除节点风格(防止数据异常造成崩溃)。

      函数定义如下

    //参数一 定时器ID号,参数二 定时时间(微秒),参数三 回调函数(不需要设置NULL或者不写)
    int TimeRun(int id,int outtime,void (CALLBACK* lpfnTimer)(/*HWND, UINT, UINT_PTR, DWORD*/) = NULL);//定时器启动函数
    
    //参数一 定时器ID号
    void TestKillTimer(int id);//定时器销毁函数 (可以不使用)
    
    void CALLBACK Test123();//测试写的回调函数 函数名称及参数可以自己定 与定时器内以及定时器结构体的回调函数配套
    
    //第一个参数 定时器ID号(ID号用于多个定时器之间的判断)
    void TestTime(int id);//测试用的普通定时器调用函数 想启动的函数写在这个函数内
    
    DWORD WINAPI TimerRunThread(LPVOID _this);//定时器线程函数
    
    typedef struct timest//定时器数据保存结构体
    {
    	int id;//ID号
    	int outtime;//超时时间
    	volatile int beginRun;//运行状态
    	void (CALLBACK* lpfnTimer)(/*HWND, UINT, UINT_PTR, DWORD*/);//回调函数
    	timest *prev,*next;//双向链表指针
    }*ptimest;
    typedef struct Testtimest//定时器执行结构体
    {
    	ptimest ptime,ptimehead;//定时器运行节点以及头节点
    	Testtimest()
    	{
    		ptime = 0;
    		ptimehead = 0;
    	}
    	virtual ~Testtimest()//析构函数内部封装了定时器对象退出后的检查及释放
    	{
    		while (0 != ptimehead)
    		{
    			ptimest deletime;
    			deletime = ptimehead->next;
    			if (1 == ptimehead->beginRun)//如果定时线程还在执行 ,先退出线程再删除
    			{
    				ptimehead->beginRun = 0;
    				UsSleep(ptimehead->outtime * 2);//删除线程节点前要留出当前定时器的2倍睡眠时间
    			}
    			delete ptimehead;
    			ptimehead = deletime;
    		}
    	}
    };
    Testtimest testtime;
    

      代码实现如下:

     int TimeRun(int id,int outtime,void (CALLBACK* lpfnTimer)(/*HWND, UINT, UINT_PTR, DWORD*/))//定时器启动实现 采用了可以多次重复创建并且删除的安全方式
    {
    	if (0 > id || 0 >= outtime)
    	{
    		return -1;
    	}
    	testtime.ptime = testtime.ptimehead;//为方便多次删除后继续用,每次先获取首节点
    	if (0 != testtime.ptime)//如果头节点不为空,判断当前新增定时器ID是否与之前增加ID重复
    	{
    		while (id != testtime.ptime->id && 0 != testtime.ptime->next)
    			testtime.ptime = testtime.ptime->next;
    		if (id == testtime.ptime->id)//如果启动的定时器Id与之前的重复 则不启动
    		{
    			return -1;
    		}
    	}
    	if (0 == testtime.ptime)
    	{
    		testtime.ptime = new timest;
    		testtime.ptime->next = 0;
    		testtime.ptime->prev = 0;
    		testtime.ptimehead = testtime.ptime;
    	}
    	else
    	{
    		while (0 != testtime.ptime->next)
    			testtime.ptime = testtime.ptime->next;
    		testtime.ptime->next = new timest;
    		testtime.ptime->next->next = 0;
    		testtime.ptime->next->prev = testtime.ptime;
    	}
    	while (0 != testtime.ptime->next)
    		testtime.ptime = testtime.ptime->next;
    	testtime.ptime->id = id;//id
    	testtime.ptime->beginRun = 1;//启动状态
    	testtime.ptime->outtime = outtime;//超时时间
    	testtime.ptime->lpfnTimer = lpfnTimer;//回调函数
    	HANDLE handle = CreateThread(NULL,0,TimerRunThread,testtime.ptime,0,NULL);
    	CloseHandle(handle);//为了C程序也能运行采用了API线程,并且句柄没实际用处就直接释放掉
    	return 0;
    }
    
    
    void CALLBACK Test123()//测试回调函数实现
    {
    	int a;
    	a = 2;
    }
    
    DWORD WINAPI TimerRunThread(LPVOID _this)//定时器线程函数实现
    {
    	ptimest Runject = (/*decltype(_this)*/ptimest)_this;//本来想用获取类型方式来直接获取传入的类型,后来想到了在线程函数中类型是void*所以只能手动写入传入的参数类型
    	while (1 == Runject->beginRun)//定时器状态为1执行,0时退出线程函数,删除定时器节点
    	{
    		UsSleep(Runject->outtime);
    		if (0 != Runject->lpfnTimer)//如果回调函数不为空调用回调函数
    		{
    			Runject->lpfnTimer();
    		}
    		else
    		{
    			TestTime(Runject->id);//根据ID号进行调用普通定时器启动函数
    		}
    	}
    	return 0;
    }
    
    
    void TestTime(int id)//测试 定时器调用函数实现
    {
    	int a = 0;
    	if (1 == id)
    	{
    		a = 1;
    	}
    	if (2 == id)
    	{
    		a = 2;
    	}
    	if (3 == id)
    	{
    		a = 3;
    	}
    }
    void TestKillTimer(int id)//定时器销毁函数实现
    {
    	ptimest deletime = testtime.ptimehead;
    	ptimest next,prev;
    	if (id == deletime->id)//首节点
    	{
    		next = testtime.ptimehead->next;
    		deletime->beginRun = 0;
    		UsSleep(deletime->outtime * 2);//为了可以退出定时器线程并且安全删除定时器节点采用了2倍超时时间
    		delete deletime;
    		deletime = 0;
    		testtime.ptimehead = next;
    		if (0 != next)
    		{
    			next->prev = 0;
    		}
    		return ;
    	}
    	while (id != deletime->id && 0 != deletime)
    		deletime = deletime->next;
    	if (0 == deletime)//没有找到Id
    	{
    		return ;
    	}
    	prev = deletime->prev;
    	next = deletime->next;
    	deletime->beginRun = 0;
    	UsSleep(deletime->outtime * 2);
    	delete deletime;
    	deletime = 0;
    	prev->next = next;
    	if (0 != next)
    	{
    		next->prev = prev;
    	}
    }
    
    
    
    int UsSleep(int us)//微秒延时函数实现
    {
    	LARGE_INTEGER fre;
    	if (QueryPerformanceFrequency(&fre))
    	{
    		LARGE_INTEGER run,priv,curr,res;
    		run.QuadPart = fre.QuadPart * us / 1000000;
    		QueryPerformanceCounter(&priv);
    		do 
    		{
    			QueryPerformanceCounter(&curr);
    		} while (curr.QuadPart - priv.QuadPart < run.QuadPart);
    		curr.QuadPart -= priv.QuadPart;
    		int nres = (curr.QuadPart * 1000000 / fre.QuadPart);
    		return nres;
    	}
    	return -1;//
    }
    
    

    使用方式:

    TimeRun(1,500,NULL);
    TimeRun(2,1000,Test123);
    TestKillTimer(1);
    //TestKillTimer(2);
    

    关于微秒级延时函数详细介绍参考:http://blog.csdn.net/a29562268/article/details/68955533!

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