time.monotonic_ns 和 time.sleep 的奇怪交互

Question

我注意到当

time.monotonic_ns

和

time.sleep

在很短的时间内相互作用时，会出现一些奇怪的行为。

为了调查这一点，我编写了以下“测试”。

import time

def main():
    while True:
        start = time.monotonic_ns()
        time.sleep(0.01)  # 10 milliseconds
        end = time.monotonic_ns()
        diff = end - start
        print("diff: {}".format(diff))

if __name__ == "__main__":
    main()

此代码大多数情况下会打印大约

15000000

（实际上正好是 15000000 ns 或 16000000 ns）或

15

毫秒的值，但有时只是

0

。 如果我进一步减少睡眠时间，它会具有完全相同的行为（即 15 毫秒或 0 纳秒）。

当我使用

time.time_ns

时，它每次都会非零（也更加随机，有时甚至会下降到 ~11 毫秒），

time.perf_counter_ns

也可以正常工作。我知道

time.process_time

将始终为 0，因为它不计算睡眠时间。

timeit.timit

还显示我的系统上的最小睡眠时间约为 8 毫秒。

我使用的是 Windows 11 设备。根据 python 时间文档，睡眠的分辨率为 100 纳秒（显然小于 10 毫秒）。对于

time.monotonic_ms()

，我无法找到解决方案。

我可以理解它怎么会超过指定的 10 毫秒，但我不知道它怎么会是 0 纳秒。 Python 版本：3.9.13.

我也在 3.12 上对此进行了测试，唯一的区别是当我尝试使用 CTRLC 停止执行时 IDLE 会冻结。

Answer 1

我通过对此答案的评论（根据用户“deceze ♦”此处的评论通过“链接跳跃”发现）知道了一个名为

time.get_clock_info

的函数。此函数提供多个时钟的时钟信息（在时间模块中）。

这是

time

的输出：

namespace(implementation='GetSystemTimeAsFileTime()', monotonic=False, adjustable=True, resolution=0.015625)

可以看出，正如我之前看到的，分辨率约为 16 毫秒。 显然

monotonic

是

monotonic_ns

的计时器（一般来说，所有

..._ns

计时器看起来只是非 ns 版本的专门变体）具有相同的分辨率（具有不同的基数）：

namespace(implementation='GetTickCount64()', monotonic=True, adjustable=False, resolution=0.015625)

这仍然没有给出为什么它有时为零的答案。

perf_counter

具有更高的精度：

namespace(implementation='QueryPerformanceCounter()', monotonic=True, adjustable=False, resolution=1e-07)

process_time

与

perf_counter

具有相同的精度：

namespace(implementation='GetProcessTimes()', monotonic=True, adjustable=False, resolution=1e-07)

Python：Windows 11 Home 上的 3.9.13（Windows 版本似乎有所不同）