Lua 基础教程（十六）协程

hudson 译原文

简单介绍

协程本质上是协作的，允许两种或多种方法以受控的方式执行。使用多个协程合作时，任何给定时间只运行一个协程，并且只有在明确请求时才会暂停执行。

上面的定义看起来很模糊。假设有两种方法：主程序方法和协程。当使用“resume”函数调用协程时，它开始执行，调用“yield”函数时，它会暂停执行。通过再次调用“resume”函数，同一协程可以从暂停的地方恢复执行。这个过程可以持续到协程的执行完成。

协程有哪些功能？

下表列出了Lua中协程的所有可用功能及其用途：

序号	方法	用途
1	coroutine.create (f)	创建一个带有函数 `f` 的新协同程序，并返回一个类型为 "thread" 的对象。
2	coroutine.resume (co [, val1, ...])	恢复协程`co` 的执行，并传递参数（如果有）。返回操作状态和可选的其他返回值。
3	coroutine.running ()	返回正在运行的协程，如果是主线程，则返回 `nil`。
4	coroutine.status (co)	返回协程的状态。状态是以下值之一：running、normal、suspended 或 dead。
5	coroutine.wrap (f)	类似于 `coroutine.create`，但返回一个函数，调用该函数会恢复协程的执行。
6	coroutine.yield (...)	暂停正在运行的协程。传递给该方法的参数作为附加返回值传递给 `resume` 函数。

协程示例一

看下面例子来理解协程的概念：

co = coroutine.create(function (value1, value2)
   local tempvar3 = 10
   print("coroutine section 1", value1, value2, tempvar3)
	
   local tempvar1 = coroutine.yield(value1+1, value2+1)
   tempvar3 = tempvar3 + value1
   print("coroutine section 2", tempvar1, tempvar2, tempvar3)
	
   local tempvar1, tempvar2 = coroutine.yield(value1+value2, value1-value2)
   tempvar3 = tempvar3 + value1
   print("coroutine section 3", tempvar1, tempvar2, tempvar3)
   return value2, "end"
end)

print("main", coroutine.resume(co, 3, 2))
print("main", coroutine.resume(co, 12, 14))
print("main", coroutine.resume(co, 5, 6))
print("main", coroutine.resume(co, 10, 20))

输出：

coroutine section 1	3	2	10
main	true	4	3
coroutine section 2	12	nil	13
main	true	5	1
coroutine section 3	5	6	16
main	true	2	end
main	false	cannot resume dead coroutine

如前所述，我们使用“resume”函数启动协程，使用“yield”函数停止协程。此外，协程的“resume”函数接收多个返回值。

首先创建一个协程，它有两个参数，将其赋值给变量co 。
在调用第一个“resume”函数时，值3和2保留在临时变量中，直到协程结束。
为了理解这一点，我们使用了tempvar3，最初是10，它通过协程的后续调用更新为13和16，因为在协程的整个执行过程中，value1一直保持为3
第一个“coroutine.yield”返回两个值（4和3）到“resume”函数。它还接收协程执行的状态（真/假）。
关于协程的另一件事是，在上述示例中，resume调用的下一个参数是如何处理的；你可以看到，“coroutine.yield”的变量接收下一个调用参数（新参数），这为使用新旧参数进行新操作提供了强大的方式。
一旦协程中的所有语句都执行完毕，后续调用将返回false和“无法恢复已经终止的协程”。

协程示例二

下面是另外一个协程的简单示例。使用“yield”和“resume”函数返回从1到5的数字。如果没有协程，首先会创建一个新的协程，否则，恢复现有的协程。

function getNumber()
   local function getNumberHelper()
      co = coroutine.create(function ()
         coroutine.yield(1)
         coroutine.yield(2)
         coroutine.yield(3)
         coroutine.yield(4)
         coroutine.yield(5)
      end)
      return co
   end
	
   if numberHelper then
      status, number = coroutine.resume(numberHelper)
		
      if coroutine.status(numberHelper) == "dead" then
         numberHelper = getNumberHelper()
         status, number = coroutine.resume(numberHelper)
      end
		
      return number
   else
      numberHelper = getNumberHelper()
      status, number = coroutine.resume(numberHelper)
      return number
   end
end

for index = 1, 10 do
   print(index, getNumber())
end

输出：

值得注意的是，虽然协程在多编程语言中与线程共享一些功能，但它们一次执行一个，而且永远不会同时执行。使用协程，可以控制程序执行序列并暂时保留信息。在使用全局变量时协程可提供更大的灵活性。