Lua协同程序函数coroutine使用实例

协程是协同程序的简称，顾名思义，就是协同工作的程序。协程拥有自己独立的桟、局部变量和PC计数器，同时又与其他协同程序共享全局变量和其他大部分东西；

协程与线程的主要区别在于，一个多线程程序可以同时运行几个线程（并发执行、抢占），而协同程序却需要彼此协作地运行，即一个多协程程序在任意时刻只能运行一个协程，并且正在执行的协程只会在其显式地要求挂起（suspend）时，它的执行才会暂停（无抢占、无并发）。

Lua中所有与协程相关的函数都在coroutine（一个table）中； 函数create用于创建新的协程，只有一个参数——要执行的函数，返回一个thread类型的值。

thread的状态：suspend、running、dead、normal，可以通过coroutine.status(co)来检查co的状态。

创建一个thread时，它处于挂起状态。coroutine.resume函数用于启动或再次启动一个协程的执行，并可以向coroutine传递参数。当一个协程结束时，主函数返回的值将作为resume的返回值。

coroutine.yield用于一个运行中的协程挂起（suspend），之后可以再恢复（resume）。yield的返回值就是resume传入的参数。

Lua的协程模型可以类比Python的generator。

一个简单的示例：

代码如下:

> co = coroutine.create(function(a) while a > 0 do print(coroutine.yield(a)); a = a - 1; end return -1 end)
> return coroutine.resume(co, 3) --- 3是传递给主函数的
true        3
> return coroutine.resume(co, 4)
4
true        2
> return coroutine.resume(co, 5)
5
true        1
> return coroutine.resume(co, 6)
6
true        -1 ---主函数已经返回
> return coroutine.resume(co, 7)
false        cannot resume dead coroutine
>

协程的应用 —— 生产者/消费者

需求：输入一行，打印一行

代码如下:

function send(x)
coroutine.yield(x)
end
 
function receive(co)
local s, v = coroutine.resume(co)
return v
end
 
function producer()
return coroutine.create(function()
while true do
local x = io.read()
send(x)
end
end)
end
 
function filter(prod)
return coroutine.create(function()
for line = 1, math.huge do
local x = receive(prod)
x = string.format('%5d %s', line, x)
send(x)
end
end)
end
 
function consumer(prod)
while true do
local x = receive(prod)
io.write(x, '\n')
end
end
 
prod = producer()
fil = filter(prod)
con = consumer(fil)

协程的应用 —— 迭代器（类比Python Generator）

代码如下:

function seq_generator(n)
local i = 1
while i <= n do
coroutine.yield(i)
i = i + 1
end
return nil
end
 
function seq(n)
local co = coroutine.create(function() seq_generator(n) end)
return function()
local s,v = coroutine.resume(co)
return v
end
end
 
for i in seq(4) do
print(i)
end

执行

代码如下:

lua seq_generator.lua
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