time.time_ns() 在 macOS 上未正确返回纳秒？

从 Python 3.7 开始，我们有了支持纳秒分辨率的新时间函数。但是，我不确定如何time.time_ns()应该可以工作。

看下面的例子：

>>> for n in range(10):
...     time.sleep(random.random())
...     print((time.time(), time.time_ns(), time.monotonic_ns()))
...
(1545306865.8667252, 1545306865866727000, 439497985080)
(1545306866.084973, 1545306866084974000, 439716229679)
(1545306866.2972622, 1545306866297264000, 439928562751)
(1545306866.635714, 1545306866635716000, 440267014751)
(1545306866.745001, 1545306866745003000, 440376301646)
(1545306867.212074, 1545306867212076000, 440843415181)
(1545306867.7111092, 1545306867711111000, 441342449470)
(1545306867.792372, 1545306867792374000, 441423713091)
(1545306867.821886, 1545306867821887000, 441453223973)
(1545306868.127483, 1545306868127485000, 441758824065)

如你看到的，time.time_ns()确实以纳秒精度的整数形式返回时间，但最后的数字始终是000。事实不应该是这样。这是一个错误还是我错过了什么？

这是关于精度的。 python 中的每个时钟都有相应的精度，这解释了您所经历的差异。让我们看看运行 MacOS Mojave 的 Macbook Pro 2018 的时钟详细信息。 Python3.7是通过brew安装的：

In [41]: time.perf_counter_ns()
Out[41]: 10464788941125

In [42]: time.process_time_ns()
Out[42]: 22502272000

In [43]: time.time_ns()
Out[43]: 1545312118561931000

In [44]: time.monotonic_ns()
Out[44]: 10477720411470

In [45]: time.get_clock_info('perf_counter')
Out[45]: namespace(adjustable=False, implementation='mach_absolute_time()', monotonic=True, resolution=1e-09)

In [46]: time.get_clock_info('process_time')
Out[46]: namespace(adjustable=False, implementation='clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID)', monotonic=True, resolution=1.0000000000000002e-06)

In [47]: time.get_clock_info('time')
Out[47]: namespace(adjustable=True, implementation='clock_gettime(CLOCK_REALTIME)', monotonic=False, resolution=1.0000000000000002e-06)

In [48]: time.get_clock_info('monotonic')
Out[48]: namespace(adjustable=False, implementation='mach_absolute_time()', monotonic=True, resolution=1e-09)

请关注implementation and resolution。以下是相同的信息，但来自运行在 Ubuntu 服务器上的虚拟机：

>>> time.perf_counter_ns()
4094438601446186

>>> time.process_time_ns()
35344006

>>> time.time_ns()
1545312252720125938

>>> time.monotonic_ns()
4094449881239590

>>> time.get_clock_info('perf_counter')
namespace(adjustable=False, implementation='clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)', monotonic=True, resolution=1e-09)

>>> time.get_clock_info('time')
namespace(adjustable=True, implementation='clock_gettime(CLOCK_REALTIME)', monotonic=False, resolution=1e-09)

>>> time.get_clock_info('process_time')
namespace(adjustable=False, implementation='clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID)', monotonic=True, resolution=1e-09)

>>> time.get_clock_info('monotonic')
namespace(adjustable=False, implementation='clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)', monotonic=True, resolution=1e-09)

正如您所看到的，每个时钟都有不同的实现和精度，具体取决于平台。在 MacOS 上，时钟精度为process_time and time时钟设置为1e-06这是微秒。这就解释了其中的差异。

您还可以使用time.clock_getres获得精度：

In [51]: time.clock_getres(time.CLOCK_REALTIME)
Out[51]: 1.0000000000000002e-06

进一步阅读：

• https://www.webucator.com/blog/2015/08/python-clocks-explained/ https://www.webucator.com/blog/2015/08/python-clocks-explained/
• 了解clock_gettime()的不同时钟 https://stackoverflow.com/questions/7506952/understanding-the-different-clocks-of-clock-gettime