python - 在Python中测量短间隔最安全、最可靠的方法？ (跨平台、跨硬件、抗夏令时、闰秒)

Question

我对日期时间算术了解得越多，我就越头疼。

时间有很多种:

• 民用时间
• 世界标准时间
• 泰伊
• UNIX 时间
• 系统时间
• 线程时间
• CPU 时间

然后时钟可以运行得更快或更慢或者向后或向前跳跃，因为

• 夏令时
• 跨时区移动
• 闰秒
• NTP同步
• 广义相对论

如何处理这些问题又取决于:

• 操作系统
• 硬件
• 编程语言

那么，有人可以告诉我，对于我的具体用例，测量短间隔的最安全、最可靠方法是什么？这是我正在做的事情:

我正在使用 Python (3.7.x) 制作一个游戏，我需要跟踪自某些事件以来已经过去了多长时间。例如，玩家按住按钮的时间有多长，或者敌人发现玩家的时间有多长，或者关卡加载的时间有多长。时间刻度应该精确到毫秒(纳秒就太过分了)。

以下是我希望确保避免的情况:

• 您在深夜玩游戏。在您所在的时区，当晚，夏令时凌晨 2 点时钟向前拨动一小时，因此分钟为:1:58、1:59、2:00、3:01、3:02。游戏中每个与时间相关的变量都会突然增加一个小时——它认为你按住该按钮一小时零两秒，而不是仅仅两秒。灾难随之而来。

• 相同，但 IERS 决定在当天的某个时间插入或减去闰秒。您玩完过渡后，所有时间变量都会增加或减少额外的一秒。灾难随之而来。

• 您在火车或飞机上玩游戏，当您跨越时区边界和/或国际日期变更线时，灾难就会随之而来。

• 在上述情况下，游戏在某些硬件和操作系统上可以正常运行，但在其他硬件和操作系统上则不能。 IE。它在 Linux 上会崩溃，但在 Window 上不会，反之亦然。

而且我无法真正为这些编写测试，因为有问题的事件很少出现。我需要第一次就做对。那么，我需要使用什么与时间相关的功能呢？我知道有简单的旧 time.time()，但也有一系列令人眼花缭乱的其他选项，例如

• time.clock()
• time.perf_counter()
• time.process_time()
• time.monotonic()
• 然后是上述所有内容的纳秒变体。

通过阅读文档，似乎time.monotonic()是我想要的。但如果说阅读有关计时的所有细节教会了我什么的话，那就是这些事情从来都不像它们看上去的那样。曾几何时，我以为我知道什么是“秒”。现在我不太确定了。

那么，如何确保我的游戏时钟正常工作？

Answer 1

specification of time module是查找有关这些内容的详细信息的最佳位置。

在那里，您可以轻松地看到:

• time.clock() 已弃用，应替换为其他函数
• time.process_time() 仅计算进程所花费的 CPU 时间，因此它不适合测量挂钟时间(这正是您所需要的)
• time.perf_counter() 与 time.process_time() 具有相同的问题
• time.time() 差不多正确，但如果用户修改当前时间，它会给出错误的计时
• time.monotonic() - 这似乎是测量时间间隔的最安全选择 - 请注意，这根本不会给你当前时间，但它会给你两个时间之间的正确差异点

至于纳秒版本，只有在需要纳秒时才应该使用它们。