C# 中的 Thread.Sleep(1) 有什么影响？答案

【问题标题】：What is the impact of Thread.Sleep(1) in C#?C# 中的 Thread.Sleep(1) 有什么影响？
【发布时间】：2009-02-03 17:59:29
【问题描述】：

在 windows 窗体应用程序中调用Thread.Sleep(1) 有什么影响，如下代码所示：

public Constructor()
{
    Thread thread = new Thread(Task);
    thread.IsBackground = true;
    thread.Start();
}

private void Task()
{
    while (true)
    {
        // do something
        Thread.Sleep(1);
    }
}

这个线程会占用所有可用的 CPU 吗？

我可以使用哪些分析技术来测量此线程的 CPU 使用率（任务管理器除外）？

【问题讨论】：

到目前为止的所有答案都表明效果可以忽略不计，但你能否澄清一下你试图用这个来完成什么？
我只是想看看我的 GUI 应用程序是否因为短暂的 1 毫秒延迟而将所有时间都花在了这个线程上。

标签： c# multithreading

【解决方案1】：

如上所述，您的循环不会占用 CPU。

但请注意：Windows 不是实时操作系统，因此您将不会每秒从 Thread.Sleep 获得 1000 次唤醒（ 1）。如果您没有使用timeBeginPeriod 设置您的最小分辨率，您将每 15 毫秒唤醒一次。即使您将最小分辨率设置为 1 毫秒，您仍然只会每 3-4 毫秒唤醒一次。

为了获得毫秒级计时器粒度，您必须使用 Win32 多媒体计时器 (C# wrapper)。

【讨论】：

你能举一个在C#中设置timeBeginPeriod的例子吗？
pinvoke.net/default.aspx/winmm.timeBeginPeriod 根据 MSDN 文档，timeBeginPeriod 应该与 timeEndPeriod 调用相匹配。另请注意“此功能会影响全局 Windows 设置”。并且会影响系统性能。

【解决方案2】：

不，它不会占用 CPU，它只会暂停你的线程至少那么长时间。当您的线程暂停时，操作系统可以调度另一个不相关的线程来使用处理器。

【讨论】：

不过，这会不必要地占用大量 CPU 时间。
@Joel 如何/为什么会花费更多时间而不是一段时间（真的）{ i++; } 还是在 CPU 使用率方面基本相同？
在现代 CPU 上，与使用 i++ 相比，1ms 的睡眠是永恒的。
@Joel 相对于 10 功能计算器的总可用 CPU 时间，是的，这将占用“很多”CPU 时间。相对于过去十年制造的任何机器的可用 CPU 时间，它将使用大约零 CPU 时间。

【解决方案3】：

Thread.Sleep(1) 如上所述不会占用 CPU。

当线程休眠（或多或少）时会发生以下情况：

Thread.Sleep 被转换为系统调用，进而触发陷阱（允许操作系统控制的中断）
操作系统检测到睡眠调用并将您的线程标记为阻塞。
操作系统在内部保留了需要唤醒的线程列表以及唤醒时间。
由于线程不再使用 CPU 操作系统...
如果父进程没有用完其所有时间片，操作系统将安排该进程的另一个线程执行。
否则另一个进程（或空闲进程）将开始执行。
时间到了，你的线程会被重新调度执行，但这并不意味着它会自动开始执行。

最后一点，我不完全知道您在做什么，但您似乎正在尝试扮演调度程序的角色，也就是说，睡觉以为 CPU 提供时间来做其他事情。 .

在少数情况下（确实很少）可能没问题，但大多数情况下你应该让调度程序完成它的工作，它可能比你知道的更多，并且可以让工作比你能做的更好。

【讨论】：

【解决方案4】：

应避免较短的睡眠时间，因为放弃其时间片的线程在重新发出信号时会获得优先级提升，这可能导致高上下文切换。在多线程/服务器应用程序中，这可能会导致抖动效应，因为线程正在争夺 CPU 时间。相反，请依赖异步函数和同步对象，例如临界区或互斥体/信号量。

【讨论】：

【解决方案5】：

正如 Bob Nadler 提到的，Thread.Sleep(1) 不保证 1 毫秒的睡眠时间。

这是一个使用 Win32 多媒体计时器强制休眠 1 毫秒的示例。

    [DllImport("winmm.dll")]
    internal static extern uint timeBeginPeriod(uint period);
    [DllImport("winmm.dll")]
    internal static extern uint timeEndPeriod(uint period);

    timeBeginPeriod(1);
    while(true)
    {
        Thread.Sleep(1); // will sleep 1ms every time
    }
    timeEndPeriod(1);

在 C# GUI 应用程序中对此进行测试，我发现该应用程序使用了大约 50% 的 CPU。

有关此主题的更多讨论，请参阅以下论坛主题：

http://www.dotnet247.com/247reference/msgs/57/289291.aspx

【讨论】：

【解决方案6】：

这是一个旧线程，在我的很多搜索中都会出现，但 Win7 有一个新的调度程序，并且其行为似乎与上述不同。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading;

namespace ConsoleApplication2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            DateTime dtEnd = DateTime.Now.AddSeconds(1.0);
            int i = 0;
            while (DateTime.Now < dtEnd)
            {
                i++;
                Thread.Sleep(1);
            }

            Console.WriteLine(i.ToString());

            i = 0;
            long lStart = DateTime.Now.Ticks;
            while (i++ < 1000)
                Thread.Sleep(1);

            long lTmp = (DateTime.Now.Ticks - lStart) / 10000;

            Console.WriteLine(lTmp.ToString());

            Console.Read();
        }
    }
}

使用上面的代码，我的第一个结果是 946。所以在使用 1ms 睡眠的 1 秒时间跨度内，我得到了 946 次唤醒。这非常接近 1 毫秒。

第二部分询问以 1ms 的时间完成 1000 个睡眠事件需要多长时间。我得到了 1034 毫秒。同样，将近 1 毫秒。

这是在 1.8ghz core2duo + Win7 上使用 .Net 4.0

编辑：记住，sleep(x) 并不意味着在这个时候醒来，它意味着不早于这个时候叫醒我。不能保证。不过，您可以提高线程的优先级，并且 Windows 应该在较低优先级的线程之前安排您的线程。

【讨论】：

关于 Win 7 调度程序的评论。我运行了 Bengie 的示例“命名空间 ConsoleApplication2”帖子，它报告了 65 和 15600，表示大约 15 毫秒的步骤。这是一个运行 .NET 3.5、Win 7 的双 3.33Mhx。奇怪的是，昨天我的日志中有一些代码显示 sleep(1) 更接近 1ms，就像他的帖子声称的那样。我的结论是我的机器上有一些设置或配置发生了变化，但我无法确定。在带有或不带有调试器的调试或发布模式下，答案相同。我没有使用开始/结束时间段。 ma上的负载很小

【解决方案7】：

不，它不会占用所有可用的 CPU，因为当另一个线程有工作要做时，操作系统的调度程序会关闭一个睡眠线程。

【讨论】：

【解决方案8】：

不，不会。你几乎看不到它。大约每秒不到 1000 次，这个线程会在再次入睡之前醒来并且几乎什么都不做。

编辑：

我必须检查一下。在 Java 1.5 上运行，此测试

@Test
public void testSpeed() throws InterruptedException {
    long currentTime = System.currentTimeMillis();
    int i = 0;
        while (i < 1000)
        {
            Thread.sleep(1);
            i++;
        }
    System.out.println("Executed in " + (System.currentTimeMillis() - currentTime));
}

在我的 3ghz 机器上以每秒大约 500 次睡眠的速度运行。我想C#应该差不多。我假设有人会为这个非常重要的现实世界基准测试报告 C# 数字。顺便说一句，没有可观察到的 CPU 使用率。

【讨论】：

我怀疑它是否会经常发生：睡眠的参数是最短时间，而上下文切换需要很长时间才能得到很多。
在现代多核系统上，1ms 是一个非常长的时间。我想知道这个循环实际上是如何运行的？

【解决方案9】：

一个线程一次最多只能占用一个（逻辑）CPU。并且 1 毫秒的睡眠不会占用太多时间。不要出汗。

【讨论】：

【解决方案10】：

也看看这个：msdn forum

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Threading;

namespace Test
{
    public static class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();

            for (int i = 0; i < 10; ++i)
            {
                sw.Reset();
                sw.Start();
                Thread.Sleep(50);
                sw.Stop();

                Console.WriteLine("(default) Slept for " + sw.ElapsedMilliseconds);

                TimeBeginPeriod(1);
                sw.Reset();
                sw.Start();
                Thread.Sleep(50);
                sw.Stop();
                TimeEndPeriod(1);

                Console.WriteLine("(highres) Slept for " + sw.ElapsedMilliseconds + "\n");
            }
        }

        [DllImport("winmm.dll", EntryPoint="timeBeginPeriod", SetLastError=true)]
        private static extern uint TimeBeginPeriod(uint uMilliseconds);

        [DllImport("winmm.dll", EntryPoint="timeEndPeriod", SetLastError=true)]
        private static extern uint TimeEndPeriod(uint uMilliseconds);
    }
}

【讨论】：