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

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#windows #macos #sleep #游戏引擎

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。

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
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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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std::this_thread::sleep_for在windows下精度，只有15ms左右
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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。
std::this_thread::sleep_for解析
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是 C++ 标准库中提供的一个函数，属于 头文件。其作用是让当前线程暂停执行（也就是 "睡眠"）一段指定的时间。 namespace std { namespace this_thread { template< class Rep, class Period > void sleep_for( const std::chrono::duration<Rep, Period>& rel_time ); } } 主
std::this_thread::sleep_for与std::this_thread::yield区别
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03-02 577
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
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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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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
C++ 睡眠函数 std::this_thread::sleep_for 让嵌入式系统在休眠后继续进行工作
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std::this_thread::sleep_for和Sleep函数区别
06-12
### 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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