Python 睡眠函数：如何为代码添加延迟

本教程将教您如何使用 Python 内置时间模块中的 sleep() 函数为代码添加时间延迟。

当您运行一个简单的 Python 程序时，代码执行是按顺序发生的——一条语句接一条语句——没有任何时间延迟。 但是，在某些情况下您可能需要延迟代码的执行。 Python 内置时间模块中的sleep()函数可以帮助您做到这一点。

在本教程中，您将学习在 Python 中使用sleep()函数的语法和几个示例以了解其工作原理。 让我们开始吧！

Python time.sleep() 的语法

内置于 Python 标准库中的time模块提供了几个有用的与时间相关的函数。 第一步，将time模块导入您的工作环境：

 import time

由于sleep()函数是time模块的一部分，您现在可以通过以下通用语法访问和使用它：

 time.sleep(n)

这里， n是睡眠的秒数。 它可以是整数或浮点数。

有时所需的延迟可能是几毫秒。 在这些情况下，您可以将以毫秒为单位的持续时间转换为秒，并在调用睡眠函数时使用它。 例如，如果要引入 100 毫秒的延迟，可以将其指定为 0.1 秒： time.sleep(0.1) 。

您还可以仅从time模块导入sleep功能：

 from time import sleep

如果您使用上述方法进行导入，则可以直接调用sleep()函数——无需使用time.sleep() 。

现在您已经了解了 Python sleep()函数的语法，让我们编写示例代码以查看该函数的运行情况。 您可以从此 GitHub 存储库中的 python-sleep 文件夹下载本教程中使用的 Python 脚本。

使用 sleep() 延迟代码执行

作为第一个示例，让我们使用 sleep 函数来延迟执行一个简单的 Python 程序。

在以下代码片段中：

• 第一个print()语句立即执行。
• 然后我们使用sleep()函数引入 5 秒的延迟。
• 第二个print()语句将仅在睡眠操作完成后执行。

 # /python-sleep/simple_example.py import time print("Print now") time.sleep(5) print("Print after sleeping for 5 seconds")

现在运行simple_example.py文件并观察输出：

 $ python3 simple_example.py

向代码块添加不同的延迟

在前面的示例中，我们在执行两个print()语句之间引入了 5 秒的固定延迟。 接下来，让我们编写另一个示例，以在循环遍历可迭代对象时引入不同的延迟时间。

在这个例子中，我们想做以下事情：

• 遍历一个句子，访问每个单词，然后打印出来。
• 打印出每个单词后，我们希望等待一段特定的时间——然后再打印出句子中的下一个单词。

循环遍历一串字符串

考虑字符串sentence 。 它是一个字符串，其中每个单词本身就是一个字符串。

如果我们遍历字符串，我们将得到每个字符，如下所示：

 >>> sentence = "How long will this take?" >>> for char in sentence: ... print(char) # Output (truncated for readability) H o w . . . t a k e ?

但这不是我们想要的。 我们想遍历句子并访问每个单词。 为此，我们可以在sentence字符串上调用split()方法。 这将返回一个字符串列表——通过拆分sentence字符串获得——包含所有出现的空格。

 >>> sentence.split() ['How', 'long', 'will', 'this', 'take?'] >>> for word in sentence.split(): ... print(word) # Output How long will this take?

循环遍历具有不同延迟的可迭代对象

让我们重温一下这个例子：

• sentence是我们想要循环访问每个单词的字符串。
• delay_times是我们将在每次循环期间用作sleep()函数参数的延迟时间列表。

这里我们想同时循环遍历两个列表： delay_times列表和拆分sentence字符串得到的字符串列表。 您可以使用zip()函数来执行此并行迭代。

Python zip() 函数：zip(list1, list2) 返回一个元组迭代器，其中每个元组包含 list1 和 list2 中索引 i 处的项目。

 # /python-sleep/delay_times.py import time sleep_times = [3,4,1.5,2,0.75] sentence = "How long will this take?" for sleep_time,word in zip(sleep_times,sentence.split()): print(word) time.sleep(sleep_time)

如果没有睡眠功能，控件将立即进行下一次迭代。 因为我们引入了延迟，下一次循环只有在睡眠操作完成后才会发生。

现在运行delay_times.py并观察输出：

 $ python3 delay_times.py

字符串中的后续单词将在延迟后打印出来。 打印出字符串中索引i处的单词后的延迟是delay_times列表中索引i处的数字。

Python 中的倒数计时器

作为下一个示例，让我们用 Python 编写一个简单的倒数计时器。

让我们定义一个函数countDown() ：

 # /python-sleep/countdown.py import time def countDown(n): for i in range(n,-1,-1): if i==0: print("Ready to go!") else: print(i) time.sleep(1)

接下来我们来解析countDown()函数的定义：

• 该函数接受一个数字n作为参数，并从该数字n开始倒数至零。
• 我们使用 time.sleep(1) 在计数之间实现一秒的延迟。
• 当计数达到 0 时，该函数打印出“Ready to go!”。

为了实现倒计时操作，我们使用了负步长值为 -1 的range()函数。 range(n, -1, -1)将帮助我们遍历 n、n – 1、n – 2 中的数字范围，依此类推直到零。 回想一下，在使用range()函数时，终点默认被排除在外。

接下来让我们以 5 作为参数添加对countDown()函数的调用。

 countDown(5)

现在运行脚本countdown.py并查看countDown函数的运行情况！

 $ python3 countdown.py

多线程中的休眠函数

Python 线程模块提供开箱即用的多线程功能。 在 Python 中，全局解释器锁或 GIL 确保在任何时间点只有一个活动线程在运行。

但是，在I/O操作和睡眠等等待操作期间，处理器可以暂停当前线程的执行，切换到另一个正在等待的线程。

为了理解这是如何工作的，让我们举个例子。

在 Python 中创建和运行线程

考虑以下函数func1() 、 func2()和func3() 。 他们循环遍历一系列数字并将它们打印出来。 这之后是一个睡眠操作——持续特定的秒数——在每次循环过程中。 我们为每个函数使用了不同的延迟时间，以更好地理解执行如何在线程之间并发切换。

 import time def func1(): for i in range(5): print(f"Running t1, print {i}.") time.sleep(2) def func2(): for i in range(5): print(f"Running t2, print {i}.") time.sleep(1) def func3(): for i in range(4): print(f"Running t3, print {i}.") time.sleep(0.5)

在 Python 中，您可以使用Thread()构造函数来实例化线程对象。 使用语法threading.Thread(target = …, args = …)创建一个线程，该线程使用args元组中指定的参数运行target函数。

在此示例中，函数func1 、 func2和func3不接收任何参数。 所以只指定函数的名称作为目标就足够了。 然后，我们分别以func1 、 func2和func3为目标定义线程对象t1 、 t2和t3 。

 t1 = threading.Thread(target=func1) t2 = threading.Thread(target=func2) t3 = threading.Thread(target=func3) t1.start() t2.start() t3.start()

下面是线程示例的完整代码：

 # /python-sleep/threads.py import time import threading def func1(): for i in range(5): print(f"Running t1, print {i}.") time.sleep(2) def func2(): for i in range(5): print(f"Running t2, print {i}.") time.sleep(1) def func3(): for i in range(4): print(f"Running t3, print {i}.") time.sleep(0.5) t1 = threading.Thread(target=func1) t2 = threading.Thread(target=func2) t3 = threading.Thread(target=func3) t1.start() t2.start() t3.start()

观察输出。 执行在三个线程之间发生变化。 线程t3的等待时间最短，因此挂起的时间最少。 线程t1的睡眠持续时间最长，为两秒，因此它是最后一个完成执行的线程。

要了解更多信息，请阅读有关 Python 中多线程基础知识的教程。

结论

在本教程中，您学习了如何使用 Python 的sleep()函数为代码添加时间延迟。

您可以从内置时间模块time.sleep()访问sleep()函数。 要将执行延迟 n 秒，请使用time.sleep(n) 。 此外，您还看到了通过不同的值、倒计时和多线程延迟循环中后续迭代的示例。

您现在可以探索时间模块的更多高级功能。 想在 Python 中处理日期和时间吗？ 除了时间模块之外，您还可以利用日期时间和日历模块的功能。

接下来，学习用Python计算时差。