Lua協(xié)同程序coroutine的簡(jiǎn)介及優(yōu)缺點(diǎn)

什么是協(xié)同(coroutine)？

Lua 協(xié)同程序(coroutine)與線程比較類似：擁有獨(dú)立的堆棧，獨(dú)立的局部變量，獨(dú)立的指令指針，同時(shí)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(qiáng)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

協(xié)程是編譯器級(jí)別的，線程是操作系統(tǒng)級(jí)別的，在多處理器情況下，多線程程序同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程；而協(xié)同程序是通過協(xié)作來完成，在任一指定時(shí)刻只有一個(gè)協(xié)同程序在運(yùn)行，并且這個(gè)正在運(yùn)行的協(xié)同程序只在必要時(shí)才會(huì)被掛起。這樣Lua的協(xié)程就不能利用現(xiàn)在多核技術(shù)了。

coroutine優(yōu)缺點(diǎn)分析

上面對(duì)coroutine有個(gè)基本的了解，因此大家都會(huì)象我一樣去想，為什么要用coroutine？先研究下優(yōu)點(diǎn)

• 每個(gè)coroutine有自己私有的stack及局部變量。
• 同一時(shí)間只有一個(gè)coroutine在執(zhí)行，無需對(duì)全局變量加鎖。
• 順序可控，完全由程序控制執(zhí)行的順序。而通常的多線程一旦啟動(dòng)，它的運(yùn)行時(shí)序是沒法預(yù)測(cè)的，因此通常會(huì)給測(cè)試所有的情況帶來困難。所以能用coroutine解決的場(chǎng)合應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用coroutine。
  

再看缺點(diǎn)，研究coroutine缺點(diǎn)之前，我尋找了一下Lua中為什么實(shí)現(xiàn)coroutine的一些說明。在巴西人寫的paper Coroutines in Lua(pdf)中解釋了幾個(gè)原因：

• Lua是ANSI C實(shí)現(xiàn)的，ANSI C并不包含thread的實(shí)現(xiàn)，因此如果要在Lua增加thread的支持就要使用操作系統(tǒng)本地的實(shí)現(xiàn)，這樣會(huì)造成通用的問題。同時(shí)也會(huì)使Lua變得臃腫。因此Lua選擇了在ANSI C上實(shí)現(xiàn)的coroutine。
• Lua主要設(shè)計(jì)目的之一是給C調(diào)用，如果Lua內(nèi)部又有多線程實(shí)現(xiàn)的話會(huì)造成C調(diào)用狀態(tài)的混亂，而只提供coroutine層面的掛起則可以保持狀態(tài)的一致性。
  

以上這些理由都是基于Lua特殊的原因而使用的，并不是很通用的原因。我們也了解到，coroutine實(shí)際上是一種古老的設(shè)計(jì)模式，它在60年代就已經(jīng)定型，但是現(xiàn)代語言很少有重視這個(gè)特性，目前可以舉例的有Windows的fibers, Python的generators

基本語法：

簡(jiǎn)例：

--定義協(xié)同函數(shù) (匿名函數(shù))
cor = coroutine.create(
  function(a,b)
    print(a+b)
    coroutine.yield()  --掛起 
    print(a-b)
  end
)
--調(diào)用協(xié)同函數(shù)，，（暫停、繼續(xù)）
res=coroutine.resume(cor,10,20)
--接收的參數(shù)第一個(gè)是是否成功執(zhí)行，后面的才是協(xié)程運(yùn)行的返回值
print(res)
print("Czhenya的協(xié)程")
--繼續(xù)運(yùn)行協(xié)程，不需要傳遞參數(shù)，即使傳遞也只使用第一次傳的參數(shù)
coroutine.resume(cor)
--協(xié)程的狀態(tài) suspended（掛起，暫停） running（運(yùn)行） date（死亡，結(jié)束）
print(coroutine.status(cor)) 
--協(xié)程運(yùn)行完成后不能再次啟動(dòng)
coroutine.resume(cor) 
--[[ 輸出是 ：
30
true
Czhenya的協(xié)程
-10
dead
--]]

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)查看下面相關(guān)鏈接