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Lua - 协程

协程介绍

协程（又称协同程序）本质上是协作的，它允许两个或多个方法以受控方式执行。 对于协程，在任何给定时间，只有一个协程运行，并且这个正在运行的协程只有在明确请求暂停时才会暂停其执行。

上面的定义可能看起来很模糊。 假设我们有两种方法，一种是主程序方法，一种是协程。 当我们使用 resume 函数调用协程时，它开始执行，当我们调用 yield 函数时，它暂停执行。 同样，同一个协程可以继续执行另一个暂停它的恢复函数调用。 这个过程可以一直持续到协程执行结束。

协程中可用的函数

下表列出了Lua中协程的所有可用函数及其对应的使用。

序号 方法 & 用途
1

coroutine.create (f)

使用函数 f 创建一个新的协程并返回一个"thread"线程类型的对象。
2

coroutine.resume (co [, val1, ...])

恢复协程 co 并传递参数（如果有）。 它返回操作状态和可选的其他返回值。
3

coroutine.running ()

如果在主线程中调用，则返回正在运行的协程或 nil。
4

coroutine.status (co)

根据协程的状态返回运行、正常、暂停或死亡的值之一。
5

coroutine.wrap (f)

与 coroutine.create 一样，coroutine.wrap 函数也创建了一个协程，但它不是返回协程本身，而是返回一个函数，当被调用时，该函数会恢复协程。
6

coroutine.yield (...)

暂停正在运行的协程。 传递给此方法的参数充当恢复函数的附加返回值。

示例

让我们看一个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))

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

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

上面的例子有什么作用?

如前所述，我们使用 resume 函数启动操作并使用 yield 函数停止操作。 此外，您可以看到协程的 resume 函数接收到多个返回值。

  • 首先，我们创建一个协程并将其分配给变量名 co，协程接受两个变量作为其参数。

  • 当我们调用第一个 resume 函数时，值 3 和 2 将保留在临时变量 value1 和 value2 中，直到协程结束。

  • 为了让您理解这一点，我们使用了一个 tempvar3，它最初为 10，并且在协程的后续调用中更新为 13 和 16，因为在协程执行期间 value1 保持为 3。

  • 第一个 coroutine.yield 将两个值 4 和 3 返回到 resume 函数，我们通过更新 yield 语句中的输入参数 3 和 2 得到。 它还接收协程执行的真/假状态。

  • 关于协程的另一件事是如何处理 resume call 的下一个参数，在上面的示例中； 您可以看到变量 coroutine.yield 接收下一个调用参数，这提供了一种强大的方式来执行新操作并保留现有参数值。

  • 最后，一旦协程中的所有语句都执行完毕，随后的调用将返回 false 和"cannot resume dead coroutine"无法恢复死协程语句作为响应。

另一个协程示例

让我们看一个简单的协程，它在 yield 函数和 resume 函数的帮助下返回一个从 1 到 5 的数字。 如果不可用，它会创建协程，否则会恢复现有的协程。

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

当我们运行上述程序时，我们将得到以下输出。

1	1
2	2
3	3
4	4
5	5
6	1
7	2
8	3
9	4
10	5

常有人将协程与多道程序语言的线程进行比较，但我们需要了解协程具有线程的相似特性，但它们一次只执行一个，并且从不并发执行。

我们通过提供临时保留某些信息来控制程序执行顺序以满足需要。 在协程中使用全局变量为协程提供了更大的灵活性。

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