Python 2.7 - Linux -无限循环，将CPU释放给其他线程/进程

Question

在Python2.7中，有没有办法把分配给其他线程/进程的剩余时间留给其他线程/进程？

请不要推荐同步、互斥、信号量和其他任何东西。我要求在Windows或Linux上为访问内核函数的代码提供标准机制。

让我给你一个简短的C代码例子：

int i = 0
while (true) {
   i++;
   // this will work on windows:
   sleep(0);
   // and this will work on Linux
   sched_yield();
}

当你编译并启动上面的代码时，如果你看一看CPU的使用率，它将是0%，因为{ i++，if true/jump }消耗了CPU分配给线程的时间的一小部分。代表其他线程/进程释放剩余的CPU时间。

相反，当你这样做的时候：

i = 0
while 1:
   i = i + 1
   time.sleep(0.001)

在Python中，CPU使用率在很大程度上取决于传递给time.sleep函数的时间。占用的时间越少，CPU的使用率就越高。这对我来说肯定是不能接受的，也不能把时间放在0.1以上。

请确保Linux上的python time.sleep(0)与Windows上的原生函数sleep(0)的工作方式不同。另外，请注意，我没有在Windows上尝试Python，因为我只是在寻找Linux解决方案。

Answer 1

使用sched_yield()的循环仍在使用一定数量的CPU时间(接近0%，但不完全为0%)。这个数量可能比等效的Python解决方案要小，因为Python中的函数调用有更多的开销。尽管如此，您的C解决方案几乎是完美的。

如果在循环中增加一个整数，情况会变得更糟:在Python中，这是一个很慢的操作，并且需要创建一个新对象。另外，C int会溢出，Python int会根据需要分配更多的内存。

当你想要一个空闲的线程时，你通常会写下这样的代码：

while True:
    time.sleep(100000)  # 100000 or another very large number

这样，您可以减少每秒的函数调用次数，实际上可以忽略函数调用所需的时间。

Answer 2

对我来说，C示例也使用了100%的一个处理器。只是这些100%中的大多数都显示为系统调用所用的时间。我猜是sched_yield()吧。这是我用过的完整的C程序：

#include <sched.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int i = 0;

    while (1) {
       i++;
       sched_yield();
    }
    return 0;
}

通过标准库中的ctypes模块使用Python中的C函数可以看到类似的效果。主要区别在于进程和系统时间之间的比率。在Python中，有更多的工作涉及递增整数，以及在动态类型语言中通过代理对象调用C函数。整数可以超出CPU寄存器的位数。代码如下：

#!/usr/bin/env python
# coding: utf8
from __future__ import absolute_import, division, print_function
import ctypes

LIBC = ctypes.CDLL('libc.so.6')
shed_yield = LIBC.sched_yield


def main():
    i = 0
    while True:
        i += 1
        shed_yield()


if __name__ == '__main__':
    main()

在我尝试过的(相当慢的)系统上，系统调用占用了大约50%的处理器负载。