在 C++ 中输入超时

Question

我想要一个用户有 10 秒时间输入密码的程序。如果计时器超过 10 秒，程序会显示一条消息。我当前的代码是这样的：

 #include <iostream>
 #include <ctime>
 #include <string>

int main(){
std::string password;

int start_s=clock();

int stop_s=clock();
if(stop_s-start_s <= 0){

    std::cout << "TIME RAN OUT!";
}
std::cout << "Enter your password! \n";
std::cout << "Password: ";
std::cin >> password;
std::cout << "\n \n";

if (password == "password123"){

    std::cout << "Correct!";
} else {
    std::cout << "Wrong!";
}

}

这当然行不通...但我不确定下一步该怎么做...有什么想法吗？

如果您需要更多详细信息，请在评论中提问。

编辑：

我才意识到问题出在哪里...花了一个时间戳，然后很快又做了一个时间戳。当发现差异时，它低于 0...

但是我还是不知道接下来要做什么...

Answer 1

规范的 C++ 解决方案应如下所示：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <string>

int main() {
     std::string password;

     std::cout << "Enter your password! \n";
     std::cout << "Password: ";
     auto start_s = std::chrono::system_clock::now();
     std::cin >> password;

     auto stop_s = std::chrono::system_clock::now();
     if(stop_s - start_s >= std::chrono::seconds(10)) {
        std::cout << "TIME RAN OUT!";
     }
     else if (password == "password123") {
            std::cout << "Correct!";
     } else {
         std::cout << "Wrong!";
     }

}

Answer 2

您想要做的是从 stdin 读取非阻塞（异步），超时时间为 10 秒。这不是太难，但可能涉及许多新概念，具体取决于您当前的水平。

这里的关键概念是 cin >> password; 是一个阻塞调用，也就是说，在它完成之前，控制不会在此代码中进一步流动。所以我们需要通过某种方式使其成为非阻塞的，或者保持阻塞状态并在超时到期时跳出它。

根据系统的设计要求和约束，有一些常见的实现。每种实现都因 OS 而异，但技术非常相似。

1.异步：带超时的 STDIN 这种方式在网络编程中很常用，可以扩展到其他形式的输入如当前案例。

将标准输入 (STDIN) 句柄 (handle = 0) 放入 'watch-list'.
在监视列表中设置超时。
只要 STDIN 发生变化，就进行处理。
超时过后，检查我们处理的内容是否完成了工作。

在Linux（以及许多其他 Unix 风格）中，监视列表可以使用 FD_SET 和 select 系统调用来处理。在 Windows 中，您将需要使用 WaitForMultipleEvents。

我不确定我是否可以出于这个问题的目的准确地解释这些概念。作为参考，另一个问题有一些完全相同的代码指针是 here.

2。同步：带中断的多线程 这是一种常用技术，用于我们需要细粒度事件调度程序/计时器的情况。

创建两个线程，A 和 B。
A 将等待指示的超时时间。
B 将等待阻塞读取
如果 A 在 B 完成之前终止（超时），A 会发出信号 B 并且 B 决定下一步做什么（终止，重复一条消息等）
如果 B 读取了密码并且没有问题，B 向 A 发出信号并要求它死掉。

实现相同目的的另一种方法是使 OS 中断线程 B 如 comments 中所述。

3。同步：轮询 这用于我们不需要对时间进行过多细粒度控制的情况。

使用非阻塞读取检查输入中是否有任何内容 (kbhit())
如果有none，超时还有剩余时间，等待更小的时间delta（比如10ms）
如果超时已过且没有剩余时间，则执行任何需要的处理（向用户发送消息、退出等）

请注意，在这种情况下，根据 delta，该方法可能会消耗大量 CPU，并且可能效率低下。例如，如果像上面那样 delta=10ms，线程将每秒被唤醒 100 次，效率不高，尤其是当用户在键盘上输入的速度不那么快时。

Answer 3

此代码使用线程完成。

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <string>

int main()
{
   std::string password;
   std::cout << "Enter your password! \n";
   std::cout << "Password: ";

   //try to read a passsword in 10 seconds
   std::thread t1([&]() {
       std::cin >> password;
       });
   std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(10));
   t1.detach();

   //check if password was entered
   if (password.empty())
       std::cout << "TIME IS OUT\n";
   else
       if (password == "password123")
           std::cout << "Correct";
       else
           std::cout << "Worng";

   return 0;
}

但是如果你检查一下你会发现它一直等到 10 秒结束，即使用户及时输入了密码。所以你可以这样改进它：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <string>

int main()
{
    std::string password;
    std::cout << "Enter your password! \n";
    std::cout << "Password: ";


    time_t start = time(NULL);
    time_t waitTime = 10;

    //try to read a passsword in 10 seconds
    while (time(NULL) < start + waitTime && password.empty())
    {
        std::thread t1([&]() {
            std::cin >> password;
            });
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(20));
        t1.detach();
    }
    
    

    //check if password was entered
    if (password.empty())
        std::cout << "\nTIME IS OUT\n";
    else
        if (password == "password123")
            std::cout << "Correct";
        else
            std::cout << "Worng";

    return 0;
}

在 C++ 中输入超时

Input with a timeout in C++

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