Lua之協(xié)同程序(coroutine)

什么是協(xié)同(coroutine)？

Lua 協(xié)同程序(coroutine)與線程比較類似：擁有獨立的堆棧，獨立的局部變量，獨立的指令指針，同時又與其它協(xié)同程序共享全局變量和其它大部分東西。

協(xié)同是非常強大的功能，但是用起來也很復(fù)雜。

線程和協(xié)同程序區(qū)別

線程與協(xié)同程序的主要區(qū)別在于，一個具有多個線程的程序可以同時運行幾個線程，而協(xié)同程序卻需要彼此協(xié)作的運行。

在任一指定時刻只有一個協(xié)同程序在運行，并且這個正在運行的協(xié)同程序只有在明確的被要求掛起的時候才會被掛起。

協(xié)同程序有點類似同步的多線程，在等待同一個線程鎖的幾個線程有點類似協(xié)同。

基本語法

function foo(a)
	print("foo 函數(shù)輸出 ",a)
	-- 返回2*a的值
	return coroutine.yield(2 * a)
end

co = coroutine.create(function (a,b)
--cp-body 1 10
	print("第一次協(xié)同程序執(zhí)行輸出 ", a,b)
	local r = foo(a + 1)

	print("第二次協(xié)同程序輸出 ",r)
--a,b的值為第一次調(diào)用協(xié)同程序時傳入
	local r,s = coroutine.yield(a+b, a - b)

	print("第三次協(xié)同程序輸出 ",r,s)
	--b的值為第二次調(diào)用協(xié)同程序時傳入
	return b,"結(jié)束協(xié)同程序"
end)

print("---------------分割線---------------");
print("main", coroutine.resume(co,1,10))  --true 4
print("協(xié)同程序的狀態(tài)： ",coroutine.status(co))


print("---------------分割線---------------");
print("main", coroutine.resume(co,"r"))  --true 4
print("協(xié)同程序的狀態(tài)： ",coroutine.status(co))

print("---------------分割線---------------");
print("main", coroutine.resume(co,"x","y"))  --true 4
print("協(xié)同程序的狀態(tài)： ",coroutine.status(co))

print("---------------分割線---------------");
print("main", coroutine.resume(co,"x","y"))  --true 4
print("協(xié)同程序的狀態(tài)： ",coroutine.status(co))

print("---------------分割線---------------");

以上實例接下如下：

• 調(diào)用resume，將協(xié)同程序喚醒,resume操作成功返回true，否則返回false；

• 協(xié)同程序運行；

• 運行到y(tǒng)ield語句；

• yield掛起協(xié)同程序，第一次resume返回；（注意：此處yield返回，參數(shù)是resume的參數(shù)）

• 第二次resume，再次喚醒協(xié)同程序；（注意：此處resume的參數(shù)中，除了第一個參數(shù)，剩下的參數(shù)將作為yield的參數(shù)）

• yield返回；

• 協(xié)同程序繼續(xù)運行；

• 如果使用的協(xié)同程序繼續(xù)運行完成后繼續(xù)調(diào)用 resume方法則輸出：cannot resume dead coroutine

resume和yield的配合強大之處在于，resume處于主程中，它將外部狀態(tài)（數(shù)據(jù)）傳入到協(xié)同程序內(nèi)部；而yield則將內(nèi)部的狀態(tài)（數(shù)據(jù)）返回到主程中。

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生產(chǎn)者-消費者問題

現(xiàn)在我就使用Lua的協(xié)同程序來完成生產(chǎn)者-消費者這一經(jīng)典問題。

local newProductor

function productor()
	local i= 0;
	while true do
		i = i + 1;
		send(i) -- 將生產(chǎn)的物品發(fā)給消費者
	end
end

function consume()
	i = 0
	while (i < 10) -- 控制大小
	do
		i = i + 1
		local i = receive() --從生產(chǎn)者那里得到物品
		print(i)
	end
end

function receive()
	local status , value = coroutine.resume(newProductor)
	return value
end

function send(x)
--x表示需要發(fā)生的值，值返回以后，就掛起該協(xié)同程序
	coroutine.yield(x)
end

-- 啟動程序
newProductor = coroutine.create(productor)
consume()