等待 0 秒？1 - Scratch 執行緒深入研究

利用變換造型做一個跳舞小動畫，應該是初學 Scratch 時做的第一個小專案。變換造型時，一定利用到了『等待OO秒』積木，而傑夫老師一定會說 0.1 秒是最適合的。

但有沒有被學生問過，Scratch 的重複迴圈 1 秒可以跑幾圈？最基本的答案是，如果沒有其他程式同時在執行，那看你的電腦效能。做個簡單的實驗：

在沒有其他程式執行的"理想"狀態，依照電腦效能可以跑上 50 萬圈。

如果加上『等待 0.1 秒』，1秒執行了9圈，也符合預期。

但換成了『等待 0 秒』，結果會是什麼呢？

那換一個方式，不用等待，但角色做造型變換，試試看！

『圖像效果改變』與『等待 0 秒』執行的結果幾乎一樣！？

或者，再做個改變：

利用另一個程式積木串執行『圖像效果改變』， 1 秒也是執行了 32 圈。

最後，改回同學們最喜歡用的 『等待 0.01 秒』

『等待 0.01 秒』也是 31 圈。

所以~結論是：如果有其他的程式要執行， 1 秒就只剩下 30 圈左右！換句話說，等待 0.033 秒以下根本沒意義。

怎麼會這樣！？待傑夫老師下篇再說明。

等待 0 秒？2 - Scratch 執行緒深入研究

前面的單元提到了 Scratch 執行緒的「讓點 (yield point)」，意思是一段程式積木串的執行緒 (thread) 遇到了讓點就會暫停下來，讓給執行緒列表 中的下一個執行緒執行。這樣的過程，會使得列表中所有的執行緒都被執行到，而當列表中最後一個執行緒被執行到讓點或執行完畢時，會再回到列表中的第一個執行緒繼續執行下去，一直輪迴，直到所有執行緒都被執行完畢列表清空了為止。

那麼就來瞭解一下，哪些時機是「讓點」：

• 任何『重複迴圈（重複無限、重複OO次、重複直到）』內的最後一個積木執行之後

• 執行完『廣播並等待』之後

• 執行到『等待OO秒』積木且秒數還沒到達時

• 每次遇到『等待直到』中的判斷式為否 (false) 時

• 執行到『停止全部』時

第一個『重複迴圈』已經在前面的單元說明過；最後一個『停止全部』就是要結束了非常合理；其他三個時機都與各式的『等待』有關，等待的期間讓給其他的執行緒執行，其實一點也不難理解。

所以，正如前篇的實驗，『等待 0 秒』是因為執行緒遇到了讓點，Scratch 必須暫停執行緒去檢查列表並試圖轉換執行緒，但做這些事情需要一點時間，並不會毫不等待。而且，依照實驗結果『等待 0 秒』平均消耗了 0.033 秒的時間。

但為什麼是 0.033 秒？待傑夫老師下篇再說明。

等待 0 秒？3 - Scratch 執行緒深入研究

但為什麼是 0.033 秒？數學好的可以發現是 1/30，社群中也有人早就提到了是因為 30fps (frame per second)，這些是什麼關係，傑夫老師就來說明。

Scratch 限制了專案畫面更新率在 30 fps，意思是每秒最多更新畫面 30 次，也就是每 0.033 秒更新畫面一次。相較於之前實驗的，一秒可以跑上 50 萬圈，0.033 秒可以做很多運算了。

每當 Scratch 要從列表中的第一個執行緒開始執行所有執行緒前，會檢查每個執行緒是否會有需要更新畫面，例如：角色有移動、旋轉、顏色有變化或是有『等待』。並用一個「旗標 "flag"」紀錄，如果都沒有要更新畫面，此旗標的值就為「否 "false"」；但若有任何一個執行緒會更新畫面，那此旗標的值就被設為了「是 "true"」。

接著 Scratch 開始一一執行列表中的執行緒，每遇到讓點就換下一個執行緒，直到最後一個執行緒遇到讓點時，如果旗標的值為「是 "true"」， 那就要做一次畫面更新。這點很重要，只要有一個執行緒需要更新畫面，會造成所有的執行緒都停下來，等待畫面做完更新。而剛剛說了，畫面更新率被限制在每秒 30 次，所以，所有的角色移動、變色等等都統一每 0.033 秒發生一次。

注意，剛剛說的是"所有的執行緒"都會停下來，所以這種狀況，會造成 count 這個積木串，不再是 50 萬次。

而『等待』積木也把旗標設為了「是 "true"」，為了等待畫面更新，導致等待了 0.033 秒，而不是預期的 0 秒。

簡而言之，除非你的 Scratch 專案完全沒有畫面更新，否則一般的狀況下，重複迴圈一秒 30 圈，等待小於 0.033 秒毫無意義。