C++如何实现简单的计时器详解

实现分析

首先我们先分析一下计时器的一些功能，简单一点的计时器包括开始、暂停、停止和显示基本功能，这些功能以C++面向对象的编程思想（OOP）进行抽象，就是计时器类（Timer）的4个成员函数，当然我们要把这些函数作为公有的，因为它们是留给外部的接口（interface）。

然后我们再分析一下计时器的三种状态：停止，正在运行，暂停（注意：暂停不是停止），那么怎么记录计时器的三种状态呢？

这里我们用布尔类型的变量记录计时器的三种状态，分别为bool is_pause,bool is_stop，在这里一定要注意变量的命名，就像这样见名知意。吐舌头当然为了体现C++类的封装性，要把这两个bool变量作为计时器类（Timer）的私有成员。

实现方法

重要的问题来了，我们怎么实现计时呢？呐，你们知道time()函数吗？简单的说一下time函数：这个函数在time.h头文件中，它返回自 Unix 纪元（January 1 1970 00:00:00 GMT）起的当前时间的秒数，是一个长整形（long）。这样我们在计时器开始的时候获取一个time函数的返回值，保存到一个变量中，在用一个变量保存暂停时的时间。当我们开始计时的时候，进入一个死循环，始终用time（） -开始的时间，就是当前计时器的时间。（不要急，具体实现往下看）。此时为了保存开始和暂停时刻的时间，必须在计时器类（Timer）中增加两个长整形（long）变量：start_time,pause_time，当然作为私有变量。

好像还少点什么......为了让外部获取当前计时器的状态，我们还需要两个函数返回计时器的状态，is_pause()计时器是否处于暂停，is_stop()计时器是否处于停止状态，返回值的类型为bool。

惊讶别忘了Timer的构造函数，用来做一些初始化的工作！

好了，至此我们的计时器类设计完成了（prefect），代码在下面：

class Timer
{
 private:
 long start_time;
 long pause_time;
 //两个bool值标记四种状态
 bool is_pause; //记录计时器的状态 （是否处于暂停状态）
 bool is_stop;//是否处于停止状态
 public:
 Timer();
 bool isPause(); //返回计时器状态
 bool isStop();
 //计时器的三种动作（功能）
 void Start();
 void Pause();
 void Stop();
 inline long getStartTime() {return start_time;}
 void show();
}; 

接下来的任务就是实现Timer的成员函数了..............

首先是构造函数Timer::Timer（） ,完成一些初始化的工作：

Timer::Timer()
{
 is_pause = false; //初始化计时器状态
 is_stop = true;
} 

计时器开始计时之前应该处于停止状态！（计时器只能处于一种状态，不要犯糊涂哦！）

成员函数isPause（）它的作用仅是让外部获取计时器是否处于暂停状态，so easy

bool Timer::isPause()
{
 if(is_pause)
 return true;
 else
 return false;
} 

isStop函数和isPause一样只是一个接口，让外部获取计时器的状态：

bool Timer::isStop() 
{ 
    if(is_stop) 
        return true; 
    return false; 
}

下面是Timer::Start()函数的实现，它是计时器开始的时候要运行的函数：

void Timer::Start() //开始
{
 if(is_stop)
 {
 start_time = time(0);
 is_stop = false;
 }
 else if(is_pause)
 {
 is_pause = false;
 start_time += time(0)-pause_time; //更新开始时间：用此时的时间 - 暂停时所用的时间 + 上一次开始的时间 = 此时的开始时间
 }
} 

我们首先判断一下计时的状态，如果处于停止状态，获取开始的时间，然后更新计时器的状态；如果计时器正处在暂停状态，我们让计时器继续计时，我采用改变开始的计时的时间（start_time）去调整计时的时间 : （用此时的时间 - 暂停时所用的时间 + 上一次开始的时间 = 此时的开始时间）。如果计时器正处于运行状态，就什么也不做！（不知道大家能不能看的懂.....）

这是暂停函数Timer::Pause()的实现：

void Timer::Pause() //暂停
{
 if(is_stop||is_pause) //如果处于停止/暂停状态,此动作不做任何处理，直接返回
 return;
 else //否则调制为暂停状态
 {
 is_pause = true;
 pause_time = time(0); //获取暂停时间
 }
} 

如果没有在运行，也就是处于暂停或停止状态，什么也不做直接返回。否则就去处理暂停请求：既然我们进行了暂停的操作，就要改变计时器的状态，将状态设置为暂停，保存此刻的时间，（这个暂停的时间pause_time在上面的开始的函数中用的到！）。

接着我们去实现停止函数Timer::Stop():

void Timer::Stop() //停止
{
 if(is_stop) //如果正处于停止状态（不是暂停状态），不做任何处理
 return ;
 else if(is_pause) //改变计时器状态
 {
 is_pause = false;
 is_stop = true;
 }
 else if(!is_stop)
 {
 is_stop = true;
 }
} 

如果处于停止状态，直接返回。否则如果处于暂停状态改变计时器的状态为is_stop = true ；否则就是处于运行状态，直接改变计时器的状态为停止。

下面是显示时间的函数Timer::show() ：

void Timer::show()
{
 long t = time(0) - start_time;
 gotoxy(35,12);
 cout<<setw(2)<<setfill('0')<<t/60/60<<":"
 <<setw(2)<<setfill('0')<<t/60<<":"
 <<setw(2)<<setfill('0')<<t%60<<endl;
} 

这里我要说一下gotoxy（int x，int y）函数，它的作用是将控制台的光标定位到坐标（x，y）处，show函数是要放到死循环中的，所以这样始终将输出的时间打印到一个地方，实现了时间的更新（我是不是很聪明）；setw（int x）是设置输出的字宽，setfill（char  ch）设置了字符的填充。time函数返回的是秒数，t/60/60得到小时，t/60得到分钟，t%60得到秒数。

下面就是主函数了main（）

int main()
{
 Timer t;
 char ch;
 hidden();//隐藏光标
 system("color 02");
 gotoxy(35,12);
 cout<<"00:00:00";
 gotoxy(20,18);
 cout<<"按a开始，按空格暂停，按s停止";
 while(1)
 {
 if(kbhit())
 {
  ch = getch();
  switch (ch)
  {
  case 'a':t.Start();break;
  case 's':t.Stop();break;
  case ' ':t.Pause();break;
  default :break;
  }
 }
 if(!t.isStop()&&!t.isPause())
 {
  t.show();
 }
 } 

} 

Timer t;定义一个计时器。hidden（） ；是用来隐藏控制台光标的，不是必须的。

然后是进入死循环，kbhit（）函数是检测是否有按键，如有按键返回非0值，没有按键返回0；用getch（）获取按键，然后用

switch case分支结构处理不同的按键。

至此，我们的计时器设计完成！是不是感觉很简单啊！吐舌头

让我们看一下运行结果：

下面是本程序用到的头文件：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <conio.h>
#include <iomanip>
#include <windows.h> 

下面是代码中用到的函数：

void gotoxy（int x，int y）

void gotoxy(int x, int y)//定位光标，x为行坐标,y为列坐标
{
 COORD pos = {x,y};//（坐标 位置）；
 HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //得到标准处理（标准输出处理）；
 SetConsoleCursorPosition(hOut, pos);//设置控制台光标位置；
} 

void hidden( )

void hidden()//隐藏光标
{
 HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
 CONSOLE_CURSOR_INFO cci;
 GetConsoleCursorInfo(hOut,&cci);
 cci.bVisible=0;//赋1为显示，赋0为隐藏
 SetConsoleCursorInfo(hOut,&cci);
} 

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。