为什么睡眠无效？

Question

为什么在以下代码中会立即返回？

{-# LANGUAGE ForeignFunctionInterface #-}
import Foreign.C.Types
import Data.Time.Clock
import Control.Concurrent

foreign import ccall unsafe "unistd.h sleep" 
    c_sleep :: CUInt -> IO CUInt

main :: IO ()
main = do
    getCurrentTime >>= print . utctDayTime
    c_sleep 10     >>= print                -- this doesn't sleep
    getCurrentTime >>= print . utctDayTime
    threadDelay $ 10 * 1000 * 1000          -- this does sleep
    getCurrentTime >>= print . utctDayTime

$ ghc --make Sleep.hs && ./Sleep
[1 of 1] Compiling Main             ( Sleep.hs, Sleep.o )
Linking Sleep ...
29448.191603秒
10
29448.20158秒
29458.211402秒

$ ghc --version
The Glorious Glasgow Haskell Compilation System, version 7.8.3

$ cabal --version
cabal-install version 1.20.0.3
using version 1.20.0.0 of the Cabal library 

注意：实际上，我想在C代码中使用 sleep函数来模拟一些耗时的计算，并在Haskell中调用该函数，但这也不起作用，可能是因为相同的原因。

- Zeta

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可能 GHC 运行时正在使用干扰 sleep 的信号。您是否检查了错误代码？也许您应该将其包装在循环中，以便在被中断时重新启动它（在这种情况下，最好使用 nanosleep 来获得更高的精度）。 - Rufflewind

@Rufflewind：sleep 不会返回错误代码，但会返回未休眠的秒数。尚未尝试 nanosleep，但 usleep 也无效。 - Zeta

错误代码通过 errno 变量“返回”。将 (c_sleep 10) 包装在 throwErrnoIf (/= 0) "sleep" 中，你会发现它被中断了。 - Rufflewind

请参阅此错误。虽然与此问题不完全相关，但它确实说明了 RTS，即使是单线程的 RTS，也会定期发送信号，这将中断任何 sleep 调用。 - Rufflewind

@Rufflewind：谢谢。天哪，为什么man 3 sleep没有提到errno的更新？我想我得写一个void nanosleep_loop(uint32_t)，因为nanosleep也会受影响。票据可能已经回答了这个问题，所以请随意添加一个。 - Zeta

实际上，你是对的，sleep 的文档根本没有提到 errno（我看的是 nanosleep）。不过，文档确实说如果返回值为非零，则是由于被信号中断。 - Rufflewind

Answer 1

GHC的运行时系统似乎使用信号来实现自己的 目的, 这意味着很快一个睡眠就会被其中一个信号打断。我认为这不是一个错误，可以说运行时系统自带其特性。Haskell方法是使用threadDelay，但对于C程序来说，要想访问它并不容易，需要一些技巧。

正确的方法是尽管受到其他信号的干扰，但反复恢复睡眠。我建议使用nanosleep，因为sleep只有秒级的精度，而信号似乎比这更频繁发生。

#include <errno.h>
#include <time.h>

/* same as 'sleep' except it doesn't get interrupted by signals */
int keep_sleeping(unsigned long sec) {
    struct timespec rem, req = { (time_t) sec, 0 }; /* warning: may overflow */
    while ((rem.tv_sec || rem.tv_nsec) && nanosleep(&req, &rem)) {
        if (errno != EINTR) /* this check is probably unnecessary */
            return -1;
        req = rem;
    }
    return 0;
}

- Rufflewind

Answer 2

所有的并发原语都有一个回收语句，它们可以阻塞的时间少于指定的时间 - 它们可能会虚假返回。这与语言无关，这是并发的特性，因此如果您想要等待恰好指定的时间，在任何语言中，您需要构造一个循环，在休眠后检查时钟。

- Sassa NF

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虽然这是真的，但人们不会期望一个在单线程C领域中通常运行良好的有效的(u)sleep()调用在调用后立即被中断。尤其是如果没有使用-threaded和/或并发。 - Zeta

@Zeta 那么期望是错误的。没有人会为虚假唤醒指定原因 - 它是 虚假 的；它并没有说 "可能只会因为应用程序自身中断而唤醒" 。我认为编写直观的代码反对未指定的行为是没有意义的 - 就像我们不假设C语言中未初始化的 int 是零一样。 - Sassa NF