Question

这种模式出现了很多，但我找不到直接的答案。

非关键，不友好的计划可能会

while(True):
    # do some work

使用其他技术和平台，如果你想允许这个程序运行热（尽可能多地使用CPU周期）但是要礼貌 - 允许其他热门程序有效地减慢我的速度，你经常写：

while(True):
    #do some work
    time.sleep(0)

我已经阅读了有关后一种方法是否会在python上运行的相互矛盾的信息，在Linux机器上运行。它是否导致上下文切换，导致我上面提到的行为？

编辑：为了什么值得，我们尝试在Apple OSX中进行一些小实验（没有方便的linux盒子）。这个盒子有4个内核和超线程，所以我们只用一个

来编写8个程序

while(True):
    i += 1

正如预期的那样，活动监视器将8个进程中的每个进程显示为占用超过95％的CPU（显然有4个内核和超线程，总共获得800％）。然后，我们制定了第九个这样的计划。现在所有9人都跑了85％左右。现在杀死第九个人并用

启动一个程序

while(True):
    i += 1
    time.sleep(0)

我希望这个过程使用接近0％而另外8个将运行95％。但相反，所有九个人都跑了85％左右。所以在Apple OSX上，sleep（0）似乎没有效果。

Answer 1

我从来没有想过这个，所以我写了这个剧本：

import time

while True:
    print "loop"
    time.sleep(0.5)

就像测试一样。使用strace -o isacontextswitch.strace -s512 python test.py运行它会在循环中显示此输出：

write(1, "loop\n", 5)                   = 5
select(0, NULL, NULL, NULL, {0, 500000}) = 0 (Timeout)
write(1, "loop\n", 5)                   = 5
select(0, NULL, NULL, NULL, {0, 500000}) = 0 (Timeout)
write(1, "loop\n", 5)                   = 5
select(0, NULL, NULL, NULL, {0, 500000}) = 0 (Timeout)
write(1, "loop\n", 5)                   = 5
select(0, NULL, NULL, NULL, {0, 500000}) = 0 (Timeout)
write(1, "loop\n", 5)

select()是一个系统调用，所以是的，你是上下文切换（从技术上讲，当你改为内核空间时，实际上并不需要上下文切换，但是如果你有其他进程正在运行，你说的是什么除非您准备好读取文件描述符的数据，否则其他进程可以运行到内核中，以便执行此操作。有趣的是，延迟是在stdin上选择。这允许python在他们希望的情况下中断你对ctrl+c输入等事件的输入，而不必等待代码超时 - 我认为它非常整洁。

我应该注意，同样适用于time.sleep(0)，但传入的时间参数是{0,0}。并且旋转锁定对于除了非常短的延迟之外的任何事情都不是很理想 - multiprocessing和threads提供了等待事件对象的能力。

编辑：所以我看看确切知道linux的用途。 do_select（fs\select.c）中的实施进行了此检查：

if (end_time && !end_time->tv_sec && !end_time->tv_nsec) {
    wait = NULL;
timed_out = 1;
}

if (end_time && !timed_out)
    slack = select_estimate_accuracy(end_time);

换句话说，如果提供了结束时间且两个参数均为零（！0 = 1且在C中计算为真），则等待设置为NULL并且选择被视为超时。但是，这并不意味着该功能会返回给您;它遍历您拥有的所有文件描述符并调用cond_resched，从而可能允许另一个进程运行。换句话说，发生的事情完全取决于调度程序;如果您的进程与其他进程相比占用CPU时间，则可能会发生上下文切换。如果没有，您所在的任务（内核do_select函数）可能会一直持续到完成。

然而，我会重新尝试，对其他进程更好的最佳方法通常是使用除自旋锁之外的其他机制。

Answer 2

我认为你已经从@Ninefingers得到了答案，但在这个答案中我们将尝试深入研究python源代码。

首先，py time模块在C中实现，要查看time.sleep函数实现，您可以查看Modules/timemodule.c。正如您所看到的（并且没有获取所有平台特定的详细信息），此函数会将调用委托给floatsleep函数。

现在floatsleep旨在在不同的平台上工作，但是只要有可能，行为就会被设计为类似的，但是因为我们只对类似unix的平台感兴趣，所以我们应该检查that part only ：

...
Py_BEGIN_ALLOW_THREADS
sleep((int)secs);
Py_END_ALLOW_THREADS

您可以看到floatsleep正在呼叫C睡眠并且来自sleep man page：

sleep（）函数将导致调用线程被挂起从执行到指定的实时秒数通过参数秒已经过去或......

但是等一下我们没忘记GIL吗？

这就是Py_BEGIN_ALLOW_THREADS和Py_END_ALLOW_THREADS宏出现的地方（如果您对这两个宏的定义感兴趣，请查看Include/ceval.h），上面的C代码可以使用这两个宏：

Save the thread state in a local variable.
Release the global interpreter lock.
... Do some blocking I/O operation ... (call sleep in our case)
Reacquire the global interpreter lock.
Restore the thread state from the local variable.

在the c-api doc中可以找到有关这两个宏的更多信息。

希望这有用。

Answer 3

您基本上是在试图篡夺OS CPU调度程序的工作。简单地调用os.nice(100)来通知调度程序您的优先级非常低，以便它可以正常工作可能会好得多。

Python的time.sleep（0）在linux下的行为 - 是否会导致上下文切换？

3 个答案: