Lua的協同程序

本文轉載自查看原文 2012-05-28 15:39 9917 協同程序/ lua/ 開源研究

Lua是一種簡單，可擴展，可移植及高效的腳本語言。在嵌入式系統，移動設備，web服務器，游戲等方面都能見到它的身影。lua其中最吸引人的一點事它能很方便地與C語言或者其他語言。

這里說的是lua語言中的協同程序（coroute），也有人翻譯成為協作程序

基本函數和語法

coroutine就是lua的協同程序

先講一下coroutine的語法：

coroutine.create( )

創建coroutine，返回coroutine，參數是一個函數，當和resume配合使用的時候就喚醒函數調用

coroutine.resume( )

重啟coroutine，和create配合使用

coroutine.yield()

掛起coroutine，將coroutine設置為掛起狀態，這個和resume配合使用能有很多有用的效果

coroutine.status( )

查看coroutine的狀態

注：coroutine的狀態有三種：dead，suspend，running，具體什么時候有這樣的狀態請參考下面的程序

coroutine.wrap（）

創建coroutine，返回一個函數，一旦你調用這個函數，就進入coroutine，和create功能重復

coroutine.running()

返回正在跑的coroutine，一個coroutine就是一個線程，當使用running的時候，就是返回一個corouting的線程號

使用下面的程序來了解一下這幾個函數的基本用法:

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

返回數據：

coroutine.running就可以看出來,coroutine在底層實現就是一個線程。當create一個coroutine的時候就是在新線程中注冊了一個事件。當使用resume觸發事件的時候，create的coroutine函數就被執行了，當遇到yield的時候就代表掛起當前線程，等候再次resume觸發事件。

分析學習coroutine的時候經常遇到的一個程序

源程序可以看這里

我稍微做了點修改，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("------")

這個程序返回：

很神奇，也很讓人看不懂

先理解下下面幾點：

resume一定是在主線程的，yield是在子線程（coroutine）的
resume可以帶參數
當coroutine是suspend狀態的時候，參數是作為coroutine的參數傳入的

當coroutine是suspend狀態的時候，參數是作為coroutine的參數傳入的
resume返回值有兩種情況
- 當coroutine是suspend狀態的時候，返回是是bool [yield params]
  bool是這個resume操作是否成功
  
  yield params是當前coroutine的yield的參數
- 當coroutine是dead狀態的時候，返回值是bool [function return]
  bool是這個resume操作是否成功
  
  yield params是當前coroutine的yield的參數

先對照上面幾條看一個簡單的例子:

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))

理解完上面這個程序，再看看coroutine2的程序,這里把每個輸出執行了哪些步驟列出來了：

print("main", coroutine.resume(co, 1, 10)) 執行了：
print("co-body", 1, 10)

print("foo", 2)

coroutine.resume(co, 1, 10) 返回 true, 4 (!!這里的4是yield的參數)

print("main", true, 4)
print("main", coroutine.resume(co, "r")) 執行了：
foo(a) 返回了 "r" (這是由yield返回的)

print("co-body2", "r")

coroutine.resume(co, "r") 返回 true, 11 -9 (!!這里的a和b還是用1和10計算的)

print("main" , true, 11 -9)
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))執行了：
local r, s = coroutine.yield(a + b, a - b) r和s值為x和y

print("co-body3", "x", "y")

return b, "end" //此時coroutine線程結束，為dead狀態

coroutine.resume(co, "x", "y") 返回值為 true 10 end

print("main" , true 10 end)
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))執行了：
由於coroutine.resume(co, "x", "y")已經dead了，所以這里返回false