time.sleep 对处理器有帮助吗？答案

【问题标题】：Does time.sleep help the processor?time.sleep 对处理器有帮助吗？
【发布时间】：2016-07-18 13:14:14
【问题描述】：

最近我在 Stack Overflow (Python) 上冲浪，看到 this post Aaron Hall 声称

不断运行 while 循环会消耗大量处理能力。添加睡眠时间（即使只有一秒钟）可以大大减少这种使用。

这是真的吗？如果是这样，怎么会？相同的规则是否也适用于其他编程语言（即 C++）？

【问题讨论】：

在循环中添加睡眠通常意味着程序逻辑存在问题，但它确实有助于糟糕的代码。
如果你想让程序在等待中断的同时永远运行怎么办？有更好的选择吗？
如果 while 循环只是为了等待一些外部事件，则需要用某种旨在等待事件的多线程工具来替换它。如果它正在轮询磁盘以查找文件，那么 sleep then check 可能是最好的选择。但是简单地通过诸如 while (true) 之类的实际 cpu 指令是等待事件的最糟糕的方式。有没有更好的方法...取决于您正在等待的事件是什么。
如果您正在等待中断，您的等待调用应该是阻塞的，这意味着您的执行线程在阻塞调用返回之前不会继续执行（消耗 CPU）。请参阅有关此主题的阻塞 I/O。
我刚刚阅读了链接的问题。他正在等待的事件实际上是经过指定的时间，这正是 time.sleep 应该做的。

标签： python c++

【解决方案1】：

TL;DR 如果您要轮询每分钟发生一次的事件，您可能不想每纳秒检查一次。

是的，这是真的。在线程中休眠确实会减少该线程的 CPU 使用率。当线程休眠时，它几乎不会消耗任何 CPU 时间。

是的，只要睡眠是使用操作系统本机线程 API 实现的，这对于大多数语言都是如此。

为了直观地考虑这一点，让我们考虑链接问题中程序的简化版本：

while end_condition_expression:
    if time_based_condition_expression:
        do_something()

现在，让我们简化世界，假设程序是处理器上运行的唯一进程。

我们还假设，基于时间的条件每分钟一次为真。我们还假设执行end_condition_expression 和time_based_condition_expression 需要10 纳秒的cpu 时间。

这将在一分钟内消耗多少 cpu 时间？正好一分钟 == 60 000 000 000 纳秒。在整个过程中，cpu 使用率将是 100%。循环将迭代 60 亿次。

现在，考虑这个程序的变体：

while end_condition_expression:
    if time_based_condition_expression:
        do_something()
    sleep_for_a_second()

循环在一分钟内执行了多少次？ 60 次迭代。这将在一分钟内消耗多少 cpu 时间？ 60 * 10 纳秒 = 600 纳秒。这是该程序的非睡眠版本使用量的一亿分之一。

实际上，调用 sleep 有一点开销，而且 cpu 时间与其他进程共享，并且涉及到调度程序，确切的 cpu 使用情况不会完全符合我的假设，但想法保持不变。

【讨论】：