C語言 sleep() 和 usleep() 函式用法與最佳實踐｜精確控制程式延遲方法

1. sleep() 函式簡介

在程式設計中，若需要讓程式暫停一段指定的時間，C語言中常用 sleep() 函式。此函式可讓程式執行暫停指定的秒數。例如用於節省系統資源或延遲顯示使用者介面等各種情境。

sleep() 函式的基本資訊

• 標頭檔案：<unistd.h>
• 回傳值：unsigned int（若被訊號中斷則回傳剩餘的等待秒數）

2. sleep() 函式的用法

sleep() 函式的使用非常簡單，可以在程式中讓某段處理暫停一段時間。以下介紹基本用法與範例。

基本用法

#include <unistd.h>

int main() {
    printf("Startn");
    sleep(5); // 暫停5秒
    printf("Endn");
    return 0;
}

此範例中，會先顯示 “Start”，然後暫停5秒，再顯示 “End”。

3. 用 usleep() 進行微調

usleep() 與 sleep() 類似，但可以以毫秒（微秒）為單位進行更細緻的等待。當需要更精確的延遲控制時非常有用。

usleep() 的用法

• 標頭檔案：<unistd.h>
• 使用範例：

#include <unistd.h>

int main() {
    printf("Startn");
    usleep(500000); // 暫停0.5秒（500,000微秒）
    printf("Endn");
    return 0;
}

在這個範例中，會先暫停0.5秒，再顯示 “End”。

4. sleep() 與 usleep() 的實際應用範例

這些函式可用於動畫畫面更新或處理間隔調整等場景。以下展示在迴圈中使用的範例。

範例：迴圈中使用 sleep()

#include <unistd.h>

int main() {
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("Iteration %dn", i);
        sleep(1); // 每次迴圈暫停1秒
    }
    return 0;
}

此程式會在每次迴圈時暫停1秒。

5. sleep() 的替代方案

除了 sleep() 之外，還有如 nanosleep() 等提供更精確等待的函式。依照需求選擇最適合的函式非常重要。

nanosleep() 的介紹

nanosleep() 可達到奈秒級等待，適合需要高精度延遲的應用情境。

6. 常見陷阱與最佳實踐

使用 sleep() 函式時需注意，它會阻塞程式的執行，可能影響其他處理。這裡介紹一些避免問題的最佳做法。

注意事項與建議

• 長時間 sleep() 會降低程式回應速度
• 考慮使用非阻塞（Non-blocking）替代方案
• 設定最小必要的等待時間

7. 總結

本文介紹了 C 語言中 sleep() 與 usleep() 的用法與注意事項。這些函式可為程式添加延遲效果，但請根據實際需求適當使用。