Windows下std::this_thread:sleep_for()休眠精度问题

最新推荐文章于 2025-01-10 10:50:41 发布
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分类专栏： 杂项 文章标签： windows macos sleep 游戏引擎
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43669941/article/details/122171731
在开发NES模拟器时遇到Windows下std::this_thread::sleep_for()精度问题，导致帧率低于预期。Mac OS上精度可达微秒级别，而Windows默认最低为15毫秒。通过timeBeginPeriod(1)可提高精度至1-2毫秒，但可能影响系统性能。SFML游戏引擎在Windows和Mac上都能稳定限制帧率为60，其限制帧率方式不明。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

Windows下std::this_thread:sleep_for()休眠精度问题

最近在开发一个NES模拟器，想自己实现一个简单的像素游戏引擎用来渲染NES输出的图像。NES系统能输出60帧的图像，所以我希望游戏引擎能将帧率限制在60帧。最简单的方法就是用sleep控制每次主循环的时间。但同样的代码，在Mac OS和Windows上出现了不同的结果。

在Mac OS上，程序运行符合预期，可以稳定输出60帧，但在Windows上，程序运行变得非常慢，大概30多帧左右。经过几天的研究，发现是Windows下sleep的精度不够。

先说结论，Windows下的sleep，在我的Windows（Windows 11）电脑上，默认最低只能休眠15毫秒左右，而在我的Mac上，精度可以达到微秒级别。（测试代码）

下面是Mac OS下，sleep的测试结果：

-> sleep 1ms tests
std::this_thread::sleep_for() 1257us
unix usleep() 1255us
unix nanosleep
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C++11 std::this_thread::sleep_for让我睡一会再干活
二进制君
03-28 2万+
我从linux C程序员转C++程序员提交的第一份代码里，我写了个线程，其中用到了一个睡眠函数sleep()，写完后提交到分支上让直属领导review。 他第一句话就和我说别用sleep函数，C++里用std::this_thread::sleep_for，用法自己去查。 我当时以为sleep会导致什么调度问题，后来上网查了下，发现原来不是，std::this_thread::sleep_for只不过是C++11 标准对各个平台的睡眠函数的封装，因为sleep是平台相关的api，它是类UNIX系统提供的，换
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linux下支持,需要引入头文件unistd.h #include <iostream> #include <unistd.h> using namespace std; int main() { //5秒后输出Hi,Gril! sleep(5); std::cout << "Hi,Gril!" << std::endl; //3000000微妙(相当于3秒)输出Hi,Boy! usleep(3000000); std::cout <&lt
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使用timeBeginPeriod和timeEndPeriod提高Windows Sleep函数的精度。使用nanoseconds()精度能提高到1.03ms。
windows下std::this_thread::sleep_for精度问题
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12-29 1470
结论 windows平台下，精度只能达到毫秒级，不能实现微秒级以下 测试代码 #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> using namespace std::chrono; int main() { int testCnt = 10; auto avg = 0.0; while (testCnt-- >0) { auto t1 = steady_cl
std::this_thread::sleep_for在windows下精度，只有15ms左右
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C++：std::this_thread::sleep_for 和 sleep
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std::this_thread::sleep_for是C++11标准库中的一个函数，用于使当前线程暂停执行一段时间。
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std::this_thread::sleep_for 调整系统时间 卡住问题
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std::this_thread::sleep_for和sleep 这哥俩没啥太大区别都是表示当前线程休眠一段时间，休眠期间不与其他线程竞争CPU，根据函数参数，等待相应时间时间。只是一个是C的函数一个是c++的函数分别对应头文件 <unistd.h> 和 < thread > std::this_thread::yield 当前线程放弃执行，操作系统调度另一线程继续执行。即当前线程将未使用完的“CPU时间片”让给其他线程使用，等其他线程使用完后再与其他线程一起竞争"CPU"。 st
std::this_thread::sleep_for 使用
xiaojinger_123的博客
04-08 2万+
使用说明 std::this_thread::sleep_for函数是C11的休眠函数，表示当前线程休眠一段时间，休眠期间不与其他线程竞争CPU，根据线程需求，等待若干时间。 由于是一个跨平台的函数，因此在代码中大量应用，避免了在不同平台之间所以通过宏定义编译问题。在windows下，可以简单替代Sleep, 在Linux下，替代usleep 调用例子 头文件定义： #include <thread> std::this_thread::sleep_for(std::chrono::millis
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09-08 967
C++ 标准库提供了 std::this_thread::sleep_for 函数，可以让程序在指定的时间段内休眠，并在休眠结束后继续执行其他任务。需要注意的是，std::this_thread::sleep_for 函数的精度取决于系统的时钟精度。总结而言，C++ 标准库的 std::this_thread::sleep_for 函数提供了一种在嵌入式系统中进行休眠并继续执行其他任务的方法。通过使用 std::this_thread::sleep_for 函数，我们可以在嵌入式系统中实现简单的时间控制。
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std::this_thread::sleep_for和Sleep函数区别
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### std::this_thread::sleep_for 和 Sleep 函数的区别 #### 1. 跨平台性 `std::this_thread::sleep_for` 是 C++11 标准库中提供的跨平台函数，能够在不同操作系统上实现一致的行为[^1]。相比之下，`Sleep` 是 Windows 平台特有的 API 函数，仅在 Windows 系统上可用。如果需要编写跨平台代码，推荐使用 `std::this_thread::sleep_for`。 #### 2. 参数类型 `std::this_thread::sleep_for` 使用的是 `std::chrono::duration` 类型作为参数，支持多种时间单位（如秒、毫秒、微秒等），并且可以更灵活地定义休眠时间[^2]。例如： ```cpp std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1000)); // 休眠 1000 毫秒 ``` 而 `Sleep` 的参数是简单的整数类型，表示以毫秒为单位的休眠时间。例如： ```cpp Sleep(1000); // 休眠 1000 毫秒 ``` #### 3. 系统时间依赖性 `std::this_thread::sleep_for` 存在一个设计缺陷：在某些平台上（如 Windows），如果系统时间被修改，可能会导致线程一直处于睡眠状态[^1]。这种问题在 Linux 平台上通常不会出现。因此，在需要高可靠性的场景下，可能需要额外处理系统时间变化的情况。 `Sleep` 函数则不依赖系统时间的变化，无论系统时间如何调整，它都能按照指定的时间间隔唤醒线程。 #### 4. 头文件和命名空间 `std::this_thread::sleep_for` 需要包含 `<thread>` 和 `<chrono>` 头文件，并且需要使用 `std::this_thread` 命名空间。例如： ```cpp #include <thread> #include <chrono> std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); ``` `Sleep` 函数需要包含 `<windows.h>` 头文件，并且不需要任何命名空间。例如： ```cpp #include <windows.h> Sleep(1000); ``` #### 5. 返回值 `std::this_thread::sleep_for` 是一个无返回值的函数，调用后直接阻塞当前线程直到指定时间结束[^2]。而 `Sleep` 同样没有返回值，行为与 `std::this_thread::sleep_for` 类似。 #### 6. 替代方案 在跨平台开发中，如果需要避免 `std::this_thread::sleep_for` 的系统时间依赖性问题，可以考虑使用 `std::this_thread::yield` 或者其他第三方库（如 Boost）提供的定时器功能[^4]。此外，在特定平台上也可以选择本地 API 函数，例如在 Windows 上使用 `Sleep`，在 Linux 上使用 `usleep` 或 `nanosleep`。 ### 示例代码对比 #### 使用 `std::this_thread::sleep_for` ```cpp #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> int main() { std::cout << "Start\n"; std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); std::cout << "End\n"; return 0; } ``` #### 使用 `Sleep` ```cpp #include <iostream> #include <windows.h> int main() { std::cout << "Start\n"; Sleep(1000); std::cout << "End\n"; return 0; } ``` ### 总结 - `std::this_thread::sleep_for` 更适合跨平台开发，但可能存在系统时间依赖性的问题。 - `Sleep` 是 Windows 平台专用函数，简单易用，但不具备跨平台能力。 ---
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