Lua中的协同程序探究

哎，周五晚上我都还这么努力看书，真是好孩子。（小若：不想吐槽了）

其实我都准备玩游戏看电影去的了，但是这书就摆在桌子上，而且正对着我，就想着，扫两眼吧。

结果一扫就不对劲了，因为这内容有点绕，有点小混乱，如果我现在不记录下来的话，下周一可能又要重新看一次了。
 
好吧，今天我们来聊聊协同程序。

1.什么是协同程序（coroutinue）

大家都知道线程吧？都知道多线程吧？协同程序就和这线程差不多，但是又有比较明显的区别。

多个协同程序在任意时刻只能执行一个，虽然线程在某种意义上也是这样，但这不是一样的概念。

换句话说，一个协同程序在运行的时候，其他协同程序是无法获得执行的机会的。
只有正在运行的协同程序主动挂起时，其他协同程序才有机会执行。
 
而线程呢？即使不主动休眠，也很有可能因为轮片时间到达而把执行机会让给其他线程。

2.创建协同程序

创建协同程序很简单，咋一看，其实和线程没差别~
代码如下：
复制代码 代码如下:
local co = coroutine.create(function() print("hello coroutine"); end);

协同的程序的操作都在coroutine里，create函数的参数就是协同程序要执行的函数，就这么运行代码是没有效果的。

因为协同程序创建后，默认是挂起状态。

协同程序的四种状态分别为：挂起（suspended）、运行（running）、死亡（dead）、正常（normal）。
 
要想协同程序运行起来，就要调用resume函数。
如下代码：
复制代码 代码如下:
    local co = coroutine.create(function() print("hello coroutine"); end);
    coroutine.resume(co);

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] hello coroutine

3.更像样的协同程序

刚刚那个协同程序太简陋的，没有任何作用，直接打印一条语句之后就结束了，同时它的状态也变成了死亡状态。

我们来一个帅一点的协同程序：
复制代码 代码如下:
    local co = coroutine.create(function()
        for i = 1, 2, 1 do
            print("木头挺聪明的+" .. i);
        end
    end);
    coroutine.resume(co);

运行结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] 木头挺聪明的+1
[LUA-print] 木头挺聪明的+2

所以我就说，电脑就是诚实，这日志打印的，真好看（小若：我们不要理这个神经病了）

4.让协同程序挂起——yield

既然协同程序和线程差不多，那肯定不能让协同程序一次过执行完毕了，这就没有意义了。
我们来看看怎么让协同程序挂起，如下代码：
复制代码 代码如下:
    local co = coroutine.create(function()
        for i = 1, 2, 1 do
            print("木头挺聪明的+" .. i);
            coroutine.yield();
        end
    end);
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] 木头挺聪明的+1
[LUA-print] suspended

这回就只输出了一条日志就停止了，后面我们还调用了status函数，打印协同程序当前的状态，suspended即为挂起状态。

因为这个协同程序还没有执行完毕，所以只能是挂起状态。
 
那么，如果让这协同程序继续执行呢？很简单，再次调用resume函数，如代码：

复制代码 代码如下:
local co = coroutine.create(function()
        for i = 1, 2, 1 do
            print("木头挺聪明的+" .. i);
            coroutine.yield();
        end
    end);
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));
  
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));
  
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));

这次有点复杂了，先看看输出结果：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] 木头挺聪明的+1
[LUA-print] suspended
[LUA-print] 木头挺聪明的+2
[LUA-print] suspended
[LUA-print] dead

我一共执行了三次resume函数，但很显然，这个协同程序的for循环只会执行2次。

那为什么第二次resume执行之后，协同程序的状态还是挂起呢？不应该是结束了么？结束了就应该是死亡状态了。

而第三次执行resume之后，反而没有任何输出，此时的状态才真正切换到死亡状态。
 
这是为什么呢？（小若：赶紧说，不说我看电影去了）
再来这么看看就明白了，加几条打印代码：
复制代码 代码如下:
local co = coroutine.create(function()
        for i = 1, 2, 1 do
            print("木头挺聪明的+" .. i);
            coroutine.yield();
            print("一次循环结束");
        end
        print("协同程序结束");
    end);
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));
  
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));
  
    coroutine.resume(co);
    print(coroutine.status(co));

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] 木头挺聪明的+1
[LUA-print] suspended
[LUA-print] 一次循环结束
[LUA-print] 木头挺聪明的+2
[LUA-print] suspended
[LUA-print] 一次循环结束
[LUA-print] 协同程序结束
[LUA-print] dead

这就很明显了，在协同程序里调用yield函数时，会被挂起，而yield函数的返回要等下一次调用resume函数时才能得到。

所以，yield函数下面的print语句在下一次的resume调用时才被执行。

又所以，当for循环第二次执行时，协同程序被挂起，需要等待再一次resume时，for循环才能真正执行完毕。

这就是这段代码的特殊之处了。

5.resume操作的返回值

其实resume函数是有返回值的。
我们试试运行下面的代码：
复制代码 代码如下:
    local co = coroutine.create(function()
        for i = 1, 2, 1 do
            coroutine.yield();
        end
    end);
    local result, msg = coroutine.resume(co);
    print(result);
    print(msg);

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] true
[LUA-print] nil

resume返回两个值，第一个值代表协同程序是否正常执行，第二个返回值自然是代表错误信息。
我们试试让协同程序出现错误：
复制代码 代码如下:
    local co = coroutine.create(function()
        error("呵呵，报错了吧");
    end);
    local result, msg = coroutine.resume(co);
    print(result);
    print(msg);

输出结果如下：
复制代码 代码如下:
[LUA-print] false
[LUA-print] [string "src/main.lua"]:91: 呵呵，报错了吧

6.结束

好了，虽然我已经写了这么多了，但是我真正想记录的东西还没开始写呢~！
我了个噗，今晚我还能不能好好玩了…
好吧，内容有点多，下一篇继续…