Python time.sleep 函数

上次修改时间：2025 年 4 月 11 日

这份全面的指南探讨了 Python 的 time.sleep 函数，该函数会暂停执行指定的秒数。我们将涵盖基本用法、时间控制和实际示例。

基本定义

time.sleep 函数会暂停当前线程的执行，持续指定的秒数。该参数可以是浮点数，以实现亚秒级精度。

主要特点：平台相关的精度（通常优于毫秒），非忙等待（释放 CPU）以及可通过 KeyboardInterrupt（Ctrl+C）中断。

基本 Sleep 示例

time.sleep 的最简单用法是暂停程序执行。此示例显示了不同延迟持续时间的基本用法。

basic_sleep.py

import time

print("Starting...")
time.sleep(1)  # Sleep for 1 second
print("1 second has passed")

time.sleep(0.5)  # Sleep for 500 milliseconds
print("500 milliseconds have passed")

time.sleep(0.001)  # Sleep for 1 millisecond
print("1 millisecond has passed")

此示例演示了如何暂停执行不同的持续时间。睡眠持续时间可以指定为整数或浮点数。

请注意，由于系统调度和其他因素，实际睡眠持续时间可能会略有差异。

创建倒计时器

time.sleep 可用于创建简单的计时器。此示例显示了一个倒计时器，该计时器会打印剩余秒数。

countdown.py

import time

def countdown(seconds):
    while seconds > 0:
        print(f"Time remaining: {seconds} seconds")
        time.sleep(1)
        seconds -= 1
    print("Time's up!")

countdown(5)

这种模式对于简单的计时操作很有用。循环在每个睡眠间隔后递减计数器。

为了更精确的计时，请考虑使用 time.perf_counter 来考虑睡眠的不准确性。

使用 Sleep 进行速率限制

此示例使用 time.sleep 来实现 API 调用或其他需要限制的操作的速率限制。

rate_limit.py

import time

def make_api_call():
    print("Making API call at", time.strftime("%H:%M:%S"))

def rate_limited_call(calls_per_minute):
    interval = 60 / calls_per_minute
    
    while True:
        make_api_call()
        time.sleep(interval)

# Limit to 10 calls per minute
rate_limited_call(10)

睡眠持续时间基于所需的调用速率计算。这确保了调用在时间上均匀分布。

对于生产用途，请考虑添加错误处理和退出条件。

创建简单动画

time.sleep 可以通过控制帧之间的时间来创建简单的文本动画。此示例显示了一个旋转的轮子动画。

animation.py

import time

def spinning_wheel(duration):
    frames = ['-', '\\', '|', '/']
    end_time = time.time() + duration
    
    while time.time() < end_time:
        for frame in frames:
            print(f"\rLoading {frame}", end="", flush=True)
            time.sleep(0.1)

    print("\nDone!")

spinning_wheel(5)  # Run for 5 seconds

该动画通过以每个动画之间的小延迟循环播放帧来工作。 \r 将光标移动到行首以进行覆盖。

此技术可以适用于进度条或其他简单动画。

模拟处理时间

在开发过程中，time.sleep 通常用于模拟处理时间。此示例显示了一个模拟文件处理函数。

processing.py

import time
import random

def process_file(filename):
    print(f"Starting processing of {filename}")
    
    # Simulate variable processing time
    processing_time = random.uniform(0.5, 2.5)
    time.sleep(processing_time)
    
    print(f"Finished processing {filename} in {processing_time:.2f} seconds")
    return True

files = ["data1.txt", "data2.txt", "data3.txt"]
for file in files:
    process_file(file)

随机睡眠持续时间模拟可变的处理时间。这对于测试处理异步操作的系统很有用。

在实际应用中，将睡眠替换为实际的处理代码。

创建轮询机制

此示例使用 time.sleep 来实现一个轮询循环，该循环以固定的时间间隔检查一个条件。

polling.py

import time

def wait_for_condition(condition_func, timeout=30, interval=1):
    """
    Wait for condition_func to return True or timeout.
    """
    start_time = time.time()
    
    while time.time() - start_time < timeout:
        if condition_func():
            return True
        time.sleep(interval)
    
    return False

# Example usage:
def check_file_exists():
    # In real code, this would check filesystem
    return time.time() > start_time + 3  # Simulate file appearing after 3 seconds

start_time = time.time()
result = wait_for_condition(check_file_exists)
print(f"Condition met: {result}")

轮询循环以固定的时间间隔检查条件，同时在检查之间休眠。这可以防止消耗 CPU 资源的忙等待。

对于生产用途，请考虑向间隔添加抖动以避免惊群问题。

最佳实践

精度： 不保证睡眠持续时间完全准确
替代方案： 对于精确计时，请考虑基于事件的方法
中断： 可以使用 KeyboardInterrupt 中断睡眠
线程： 仅暂停当前线程
GUI 应用程序： 避免在 GUI 应用程序的主线程中使用睡眠

资料来源

作者

我叫 Jan Bodnar，是一位热情的程序员，拥有丰富的编程经验。自 2007 年以来，我一直在撰写编程文章。迄今为止，我已经撰写了 1,400 多篇文章和 8 本电子书。我拥有超过十年的编程教学经验。

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