游戏中限制帧速的新方法

博客指出以往用GetTickCount或多媒体定时器轮训时间会浪费CPU时间,导致后台程序反应慢。而Win32在98以后版本提供的Waitable timer可减少CPU资源浪费,但默认精度达不到60fps要求。通过timerBeginPeriod()函数设置多媒体时间精度可影响它,设置到所需精度即可。

以前很多资料介绍的方法都是使用GetTickCount/或者是多媒体定时器,来轮训时间,精度确实不错。
但是这样会造成cpu时间的极大浪费,一个主要表现就是在nt/2000环境中后台程序反应极慢。
如果可以使用像win32 waitobject之类的方法来实现,那么在等待时间消息时,线程挂起,cup资源浪费较少。这样就不会出现后台程序挂起的问题了。

幸运的是,win32在98以后的版本都提供了waitable timer来等待time event。
具体使用方法请参考msdn。

这里要说的是,waitable timer默认的精度是1/50秒,达不到60fps的要求。
查阅msdn也没有发现有可以设置时间精度的函数。

后来在一个偶然的机会我发现timerBeginPeriod()函数设置多媒体时间精度会影响到Waitable timer。
猜想Waitable timer内部是使用了多媒体时钟来实现的。
通过设置timerBeginPeriod(8)就可以得到每秒60的时间消息了。
更大的值会使得cpu占用大大提高,所以建议只要设置到需要的精度即可。

<think>好的,我现在需要帮助用户解决如何在使用UDP时确保每次读取到最新的一数据的问题。用户之前的提问是关于Windows下Python的UDP socket默认缓存和发送过快导致的问题,现在他们想知道如果读取太慢,如何确保获取最新数据。 首先,我需要回顾之前的对话。用户已经了解UDP在接收缓冲区满时会丢包,特别是旧的数据包会被新的覆盖,导致无法读取旧数据。现在他们的关注点是如何确保读取最新的数据,而不是处理所有积压的数据。 接下来,我需要分析用户的需求。用户可能是在处理实时数据,比如视频流或传感器数据,这些场景下最新的数据比旧数据更重要。他们希望即使处理度跟不上,也能丢弃旧数据,只保留最新的。 然后,我需要考虑可能的解决方案。UDP本身不保证数据顺序或可靠性,所以必须设计应用层机制。可能的方案包括:使用固定大小的接收缓冲区,覆盖旧数据;在数据包中添加序列号,让接收端判断是否是最新的;或者调整接收逻辑,比如非阻塞读取,每次只取最后一个可用数据包。 同时,要考虑用户的技术背景。用户可能熟悉Python和socket编程,但可能对高级机制如环形缓冲区或异步处理不太熟悉,所以需要给出简单易懂的示例代码。 还需要注意系统相关的限制。例如,在Windows下,调整socket缓冲区大小可能需要管理员权限,或者实际生效值可能受限。此外,多线程或异步处理可能会增加复杂性,但能提高处理度。 另外,用户可能没有明确说明应用场景的具体细节,比如数据量大小、实时性要求等。但根据问题,可以假设他们需要低延迟,宁愿丢包也不愿处理旧数据。 最后,需要总结这些方法,帮助用户根据自身情况选择最合适的方案。同时提醒他们UDP的固有缺陷,必要时建议使用更可靠的协议或库。</think>在 UDP 协议中,如果接收端处理度过慢,而发送端持续高发送数据,默认情况下**旧数据会被新数据覆盖**(因为缓冲区队列有限),导致接收端可能读到“过时”的。要确保每次读取**最新的一数据**,可以通过以下方法实现: -- ### **核心思路:丢弃旧数据,只保留最新的** 由于 UDP 本身不维护数据顺序和状态,需在应用层设计机制主动丢弃过时数据,强制让接收缓冲区仅保留最新一。 --- ### **具体实现方案** #### 1. **非阻塞模式 + 清空缓冲区** - 将 socket 设为非阻塞模式,每次读取时**先清空缓冲区**,只取最后一: ```python import socket s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) s.setblocking(False) # 非阻塞模式 def read_latest(): latest_data = None while True: # 循环读取直到缓冲区清空 try: data, addr = s.recvfrom(1024) latest_data = data # 不断覆盖,最终保留最后一 except BlockingIOError: break # 缓冲区已空 return latest_data # 返回最新一(可能为None) ``` #### 2. **应用层协议设计:添加时间戳/序列号** - 发送端在数据包头部**添加递增序号或时间戳**: ```python # 发送端示例 seq = 0 while True: data = b"frame_data" packet = seq.to_bytes(4, "big") + data # 4字节序号 + 数据 s.sendto(packet, (ip, port)) seq += 1 ``` - 接收端只保留最大序号的包: ```python latest_seq = -1 latest_data = None while True: try: packet, addr = s.recvfrom(1024) seq = int.from_bytes(packet[:4], "big") if seq > latest_seq: # 只保留最新序号的数据 latest_seq = seq latest_data = packet[4:] except BlockingIOError: break ``` #### 3. **缩小接收缓冲区 + 快覆盖** - 通过 `SO_RCVBUF` 将接收缓冲区设为**最小**(如 1 个包大小),强制让新数据覆盖旧数据: ```python s.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF, 1024) # 根据包大小调整 ``` #### 4. **多线程分离接收与处理** - 使用独立线程高接收数据,主线程仅访问最新缓存: ```python from threading import Thread, Lock class LatestFrameBuffer: def __init__(self): self.lock = Lock() self.frame = None def update(self, data): with self.lock: self.frame = data def get(self): with self.lock: return self.frame buffer = LatestFrameBuffer() def receive_thread(): while True: data, addr = s.recvfrom(1024) buffer.update(data) # 持续更新最新 Thread(target=receive_thread, daemon=True).start() # 主线程直接取最新 while True: current_frame = buffer.get() if current_frame: process(current_frame) ``` --- ### **适用场景** - **实时性 > 完整性**:如视频流、传感器数据监控、游戏状态同步等场景。 - **容忍丢包**:允许丢失历史数据,只关心最新状态。 --- ### **注意事项** 1. **UDP 本质不可靠**:极端情况下连最新也可能丢失,需结合业务逻辑容忍。 2. **性能权衡**:非阻塞循环清空缓冲区可能占用 CPU,可搭配 `time.sleep(0.001)` 小幅降低负载。 3. **协议设计**:建议添加校验码(如 CRC)防止脏数据。 根据实际需求选择方案,若需完全可靠,建议改用 TCP 或可靠 UDP 库(如 `asyncio` + `uvloop`)。
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