Lua的协同程序

Lua是一种简单，可扩展，可移植及高效的脚本语言。在嵌入式系统，移动设备，web服务器，游戏等方面都能见到它的身影。lua其中最吸引人的一点事它能很方便地与C语言或者其他语言。

这里说的是lua语言中的协同程序（coroute），也有人翻译成为协作程序

基本函数和语法

coroutine就是lua的协同程序

先讲一下coroutine的语法：

coroutine.create()

创建coroutine，返回coroutine， 参数是一个函数，当和resume配合使用的时候就唤醒函数调用

coroutine.resume()

重启coroutine，和create配合使用

coroutine.yield()

挂起coroutine，将coroutine设置为挂起状态，这个和resume配合使用能有很多有用的效果

coroutine.status()

查看coroutine的状态

注：coroutine的状态有三种：dead，suspend，running，具体什么时候有这样的状态请参考下面的程序

coroutine.wrap（）

创建coroutine，返回一个函数，一旦你调用这个函数，就进入coroutine，和create功能重复

coroutine.running()

返回正在跑的coroutine，一个coroutine就是一个线程，当使用running的时候，就是返回一个corouting的线程号

使用下面的程序来了解一下这几个函数的基本用法:

co = coroutine.create(
    function(i)
        print(i);
    end
)

coroutine.resume(co, 1)   -- 1
print(coroutine.status(co))  -- dead

print("----------")

co = coroutine.wrap(
    function(i)
        print(i);
    end
)

co(1)

print("----------")

co2 = coroutine.create(
    function()
        for i=1,10 do
            print(i)
            if i == 3 then
                print(coroutine.status(co2))  --running
                print(coroutine.running()) --thread:XXXXXX
            end
            coroutine.yield()
        end
    end
)

coroutine.resume(co2) --1
coroutine.resume(co2) --2
coroutine.resume(co2) --3

print(coroutine.status(co2))   -- suspended
print(coroutine.running())   --nil

print("----------")

返回数据：

coroutine.running就可以看出来,coroutine在底层实现就是一个线程。当create一个coroutine的时候就是在新线程中注册了一个事件。当使用resume触发事件的时候，create的coroutine函数就被执行了，当遇到yield的时候就代表挂起当前线程，等候再次resume触发事件。

分析学习coroutine的时候经常遇到的一个程序

源程序可以看这里

我稍微做了点修改，增加了一下分隔符：

function foo (a)
    print("foo", a)  -- foo 2
    return coroutine.yield(2 * a) -- return: a , b 
end

co = coroutine.create(function (a , b)
    print("co-body", a, b) -- co-body 1 10
    local r = foo(a + 1)
    
    print("co-body2", r)
    local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b)
    
    print("co-body3", r, s)
    return b, "end"
end)
       
print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) -- true, 4
print("------")
print("main", coroutine.resume(co, "r")) -- true 11 -9
print("------")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- true 10 end
print("------")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- false cannot resume dead coroutine
print("------")

这个程序返回：

很神奇，也很让人看不懂

先理解下下面几点：

1. resume一定是在主线程的，yield是在子线程（coroutine）的
2. resume可以带参数
   当coroutine是suspend状态的时候，参数是作为coroutine的参数传入的
   当coroutine是suspend状态的时候，参数是作为coroutine的参数传入的
3. resume返回值有两种情况
   • 当coroutine是suspend状态的时候，返回是是bool [yield params]
     bool是这个resume操作是否成功
     yield params是当前coroutine的yield的参数
   • 当coroutine是dead状态的时候，返回值是bool [function return]
     bool是这个resume操作是否成功
     yield params是当前coroutine的yield的参数

先对照上面几条看一个简单的例子:

co = coroutine.create(
    function (a , b)
        print("params", a, b)
        return coroutine.yield(3, 3)
    end
)
coroutine.resume(co, 1, 2);
print(coroutine.resume(co, 4, 5))

理解完上面这个程序，再看看coroutine2的程序,这里把每个输出执行了哪些步骤列出来了：

1. print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) 执行了：
   print("co-body", 1, 10)
   print("foo", 2)
   coroutine.resume(co, 1, 10) 返回 true, 4 (!!这里的4是yield的参数)
   print("main", true, 4)
2. print("main", coroutine.resume(co, "r")) 执行了：
   foo(a) 返回了 "r" (这是由yield返回的)
   print("co-body2", "r")
   coroutine.resume(co, "r") 返回 true, 11 -9 (!!这里的a和b还是用1和10计算的)
   print("main" , true, 11 -9)
3. print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))执行了：
   local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b) r和s值为x和y
   print("co-body3", "x", "y")
   return b, "end" //此时coroutine线程结束，为dead状态
   coroutine.resume(co, "x", "y") 返回值为 true 10 end
   print("main" , true 10 end)
4. print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))执行了：
   由于coroutine.resume(co, "x", "y")已经dead了，所以这里返回false

参考文章

Luai: Lua reference manual interface: about

lua_manual

《lua程序设计》

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