Python time.sleep() 函数

在本教程中，您将学习 Python 中的 sleep() 函数，它可以让您的程序在执行过程中引入延迟。这是一个非常实用的函数，尤其是在程序使用线程、或处理图形与动画时。sleep 函数位于 time 模块中，该模块还包含许多与时间访问和转换相关的函数。尽管该模块在所有平台上都可用，但其中的函数不一定都可用，或其工作方式不一定完全相同。下面我们来更详细地了解一下 time.sleep() 模块……

Time 模块

该模块提供了一组用于在程序中操作时间的函数。还有一些与之“同类”的模块专门处理系统中的日期和日历，但这个模块更侧重于对时间本身的操作——从小时一直到毫秒的粒度。

在计算机科学领域中处理时间时，您通常会听到一个术语：epoch（纪元）。

首先，请确保导入 time 模块。只需输入：

import time

epoch（纪元）

这是时间“真正开始”的那个精确时刻。这并不是指太阳系的诞生，也不是人类开始计时的时刻，而是离现在相对更近的一个时间点。对于 UNIX 系统，epoch 是 1970 年 1 月 1 日 00:00:00（UTC）（如果您好奇的话，那天是星期四）。要查询您系统的 epoch，您可以输入：

time.gmtime(0)

time.struct_time(tm_year=1970, tm_mon=1, tm_mday=1, tm_hour=0, tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=1, tm_isdst=0)

这会告诉您年份（tm_year）、月份（tm_mon）、日期（tm_mday）、小时（tm_hour）、分钟（tm_min）以及秒（tm_sec）。还有一周中的第几天（tm_wday）——这里为 3，因为一周以周一为起始，计为 0。接着是当年的第几天（tm_yday），也叫儒略日。最后是夏令时标志（tm_isdst）——DST 指夏令时。该字段的取值为 0、-1 或 1。0 表示未实行夏令时，1 表示正在实行夏令时，-1 表示信息不可用。为何会不可用？因为夏令时规则由当地法律决定，并且可能发生变化。

大多数计算机将日期和时间存储为从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00（UTC）到待存储时间点之间的秒数差。因此，如果您输入：

time.time()

1548611182.872067

这会告诉您自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00（UTC）以来已经过去了多少秒。这个差值就是我们所说的时间戳或 UNIX 纪元时间，它是一个浮点数。嗯……严格来说，这个差值并不是以秒为单位，而是以所谓的 tick（滴答） 为单位。在大多数 UNIX 系统中，时钟每秒“滴答”50 到 100 次。因此，UNIX 纪元时间实际上是自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 以来发生的滴答次数。

现在您已经了解了 time 模块的大致作用。接下来看看 sleep() 函数。

time.sleep()

简单而言，time.sleep() 接收的参数是您希望程序暂停（或挂起）多少秒，然后再继续执行下一步。我们通过一个简单程序来看看它的效果：程序每次输出当前时间，并在下一次执行前暂停 5 秒——因此每次打印当前时间之间会相差 5 秒。使用 time.ctime() 可以以较为友好的格式查看本地时间。

for count in range(5):
    print(time.ctime())
    # Prints the current time with a five second difference
    time.sleep(5)

Sun Jan 27 18:46:24 2019
Sun Jan 27 18:46:29 2019
Sun Jan 27 18:46:34 2019
Sun Jan 27 18:46:39 2019
Sun Jan 27 18:46:44 2019

该函数的语法为：time.sleep(sec)，其中 sec 为指定程序暂停的秒数。该函数不返回任何值。

sec —— 该参数实际上是一个浮点数，因此您可以更精确地控制睡眠时间。不过，这一点存在不确定性，因为实际挂起时间可能比请求的时间更短，或随意地更长。为便于理解，可以把程序想象成店里由不同销售人员处理的一个问题或任务——当您让程序暂停时，正在处理的那位立刻被分配给了其他客户。但很快（甚至比指定的睡眠秒数更早），另一位空闲的销售人员接手并完成了任务——因此挂起时间可能更短。类似地，由于店内所有销售人员的任务调度，挂起时间也可能比请求的更长，程序需要等待轮到自己。当然，内部实现要复杂得多，处理这种情况的方法也已经有了不少。

for count in range(3):
    print(time.ctime())
    # Prints the current time with a five second difference
    time.sleep(2.5)

Sun Jan 27 18:46:49 2019
Sun Jan 27 18:46:52 2019
Sun Jan 27 18:46:54 2019

Python 并不对该函数调用的行为作出保证，尤其是在跨平台情况下。根本原因在于该模块中大多数函数会调用同名的平台 C 标准库函数。其准确性实际上取决于底层操作系统的睡眠精度；如需进一步了解，最好查阅对应平台的文档，因为这些函数在不同平台上的语义有所不同。

不过也有一个好消息：从 Python 3.5 开始，即使睡眠被信号中断（仍以上文中的“销售人员”作类比），time.sleep(secs) 现在也会至少睡满传入的 secs（参数值），除非信号处理程序抛出异常。

那么，使用 time.sleep() 时内部发生了什么？
本段旨在帮助您更好地理解该函数，但并非使用该函数的前置要求。该函数实际上使用的是系统时钟，这是一种位于处理器中的电子设备，会发出稳定的高频信号以同步所有内部组件。该模块会以可编程的时间间隔触发所谓的中断请求（IRQ）。IRQ 负责中断处理器正在执行的代码，保存当前状态，然后将控制权交给操作系统中的另一段代码。
因此，sleep() 函数的做法是调用底层的 I/O 完成例程或异步过程调用来阻塞进程。操作系统会记录您在超时时间到达之前不需要执行其他操作。一旦超时到达，操作系统会从上次记忆的状态恢复您的进程。而从您的角度来看，这只是一句对 time.sleep() 的简单调用。

恭喜您掌握了 time.sleep() 函数。欢迎查看 DataCamp 的 Python Data Science Toolbox（第 1 部分） 课程，进一步学习 Python 中的函数。