[√]lua 协程

简介: [√]lua 协程

栈式协程(Stackful coroutine)是一种实现并发编程的技术,它允许在程序中使用类似线程的方式来处理异步任务,但是没有线程切换的开销。在传统的线程或进程模型中,每个任务都有自己的独立堆栈和上下文,而在协程模型中,多个协程可以共享同一个堆栈。

与无栈(stackless)协程不同,栈式协程将其状态保存在独立的堆栈中,允许暂停和恢复执行。这种设计使得栈式协程更像是轻量级线程,能够实现更加细粒度的并发控制。当一个协程遇到阻塞操作时,可以将自己的执行状态保存到堆栈中,然后切换到其他可执行的协程,从而提高系统的并发性能。

栈式协程的实现依赖于编程语言和运行时环境的支持。在许多语言中,例如Python的 asyncio、C#的 async/await等,栈式协程已经成为异步编程的重要组成部分。通过使用栈式协程,开发人员可以编写更加简洁和易于理解的异步代码,同时充分利用计算资源,提高程序的性能和可伸缩性。

需要注意的是,栈式协程并不是在所有情况下都是最佳选择。它适用于那些需要管理大量I/O密集型任务的场景,但在CPU密集型任务或需要多核并行处理的情况下,传统的线程或进程模型可能更加适合。在选择使用栈式协程还是其他并发模型时,需要根据具体的应用需求和性能要求做出权衡。

什么是 Coroutine?

Coroutine 可以被翻译为协程,它与 Subroutine(子程序)有什么区别呢?其实我们绝大多数接触到的函数也好,方法也好,都是 Subroutine 的一种,它的特点就是,子程序从函数入口开始,一直到 return 语句结束,也就是说,一旦子程序返回了,它这一阶段的所有使命就完成了。

而 Coroutine 是一种可以与其他 Coroutine 或 Subroutine 交叉运行的程序,这也是为什么 Coroutine 叫做 Coroutine 的原因了,一般来讲,一段 Coroutine 也会存在一个返回语句(通常叫做 yield),一旦执行到此语句,Coroutine 就会保存上下文并且将控制权交出(睡眠),此时调用这段 Coroutine 的 whatever-routine 就会『拿到 CPU 的控制权』,并且得到 yield 出来的变量,一旦时机成熟,刚才睡眠的 Coroutine 就又可以原地复苏,从刚才暂停下来的 yield 语句继续向下执行,直到 return 才彻底结束。

-- 创建一个新的协程
local co = coroutine.create(function()
    print("协程开始")
    local value = coroutine.yield("协程暂停")
    print("协程恢复", value)
end)
print("主程序执行")
-- 启动协程并传递数据
local status, result = coroutine.resume(co)
print("协程状态:", status)
print("协程结果:", result)
-- 继续执行协程并传递数据
status, result = coroutine.resume(co, 42)
print("协程状态:", status)
print("协程结果:", result)

执行结果

主程序执行
协程开始
协程状态: true
协程结果: 协程暂停
协程恢复    42
协程状态: true
协程结果: nil


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