Lua之coroutine基础

一、基本环境：

Microsoft Windows XP/Service Pack 2

Lua 5.1.4? Copyright (C) 1994-2008 Lua.org,PUC-Rio

二、 coroutine的接口：

(1) coroutine.create()

(2) coroutine.resume()

(3) coroutine.yield()

(4) coroutine.status()

(5) coroutine.wrap()

(6) coroutine.running()

三、coroutine的状态分为suspend,running,dead三种。

四、coroutine的基本流程

下面的代码说明了coroutine的基本流程

co = coroutine.create(function(a,b)
?? ?print(coroutine.status(co),"start")   --执行代码，coroutine状态为running--->(3)
?? ?print("co",a,"end")    --执行代码，coroutine状态为running     --->(4)
end)

print(coroutine.status(co))       --刚创建的coroutine的状态为suspend   --->(1)
coroutine.resume(co,1,2)       --启动coroutine,将跳转到coroutine的function执行   --->(2)
print(coroutine.status(co))       --coroutine执行完毕，状态为dead    --->(5)

代码的执行结果如下：

>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "cur.lua" 
suspended
running    start
co    1    2
running    end
dead
>Exit code: 0

五、yield对coroutine流程的干预

如果没有yield，coroutine的生老病死就是上面这样一个流程了。

接下来轮到yield出场，它的作用是将一个running的coroutine挂起，相应的其状态就会被切换成suspend。

先贴代码，再解释

co = coroutine.create(function(a,b)
	print(coroutine.status(co),"start")				--->(2)
	for i = 1,10 do
		print("co",b)								--->(3)(6)
		coroutine.yield()
		print(coroutine.status(co),"after yield")		--->(5)
	end
	print(coroutine.status(co),"end")
end)

print(coroutine.status(co))								--->(1)
coroutine.resume(co,2)
print(coroutine.status(co))								--->(4)
coroutine.resume(co,2)								
print(coroutine.status(co))								--->(7)

执行结果贴一下：

>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "cur.lua" 
suspended
running	start
co	1	2
suspended
running	after yield
co	1	2
suspended
>Exit code: 0

在执行到yield之后，代码跳转到上一次resume代码的后一条代码执行

再次调用resume，代码就跳转到上一次yield代码的后一条代码执行。

一般来说，resume方法在主线程中调用；而yield则是在coroutine内调用，包括coroutine内部调用的函数内部。

当然了，在coroutine中调用resume没有什么问题，但这样是没有什么意义的，因为如果代码还在coroutine中执行的话，则说明其状态一定是running的，这个时候的resume是没有任何意义的。而在主线程中调用yield，会导致 “lua: attempt to yield across metamethod/C-call boundary”的错误。

六、resume,function()以及yield之间的参数传递和返回值传递

co1 = coroutine.create(function(a,b)
	print("co",b)
end)

co2 = coroutine.create(function(a,b)
end)

co3 = coroutine.create(function(a,b)
end)

coroutine.resume(co1,1)
coroutine.resume(co2,2)
coroutine.resume(co3,2,3)

执行结果如下：

>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "cur.lua" 
co	1	nil
co	1	2
co	1	2
>Exit code: 0

这个说明resume的参数除了coroutine句柄(第一个参数)以外，都传递给了function，关系跟表达式赋值是一致的，少的以nil补足，多的舍弃。

如果在coroutine中包含有yield,情况会复杂一些。我们进一步挖掘coroutine的流程：

1 resume

2 function

3 yield

4 yield挂起，第一次 resume返回

5 第二次resume

6 yield返回

7 function 继续执行

在这个流程的第一步的时候，resume的参数会传递给function,作为参数(具体如上)；到了第三步的时候，yield的参数会作为resume返回值的一部分；而第二次resume(第五步)的时候，resume的参数的作用发生了改变，resume的参数会传递给yield,做为yield的返回值。

这个过程很精巧，在coroutine执行的过程中返回，必然需要告诉外部现在coroutine这个时候的内部的的情况，通过唯一的接口yield的参数作为resume的返回值，高；到了第二次resume的时候，外部的环境必然发生了改变， 怎么通知coroutine内部呢，同样的想法，将唯一的接口resume的参数通过yield的返回的途径返回到coroutine内部，一样的高明。

贴一个引用的代码，代码源出处见参考：

function foo (a)
    print("foo",a)  -- foo 2
    return coroutine.yield(2 * a) -- return: a,b
end
 
co = coroutine.create(function (a,b)
    print("co-body",b) -- co-body 1 10
    local r = foo(a + 1)
     
    print("co-body2",r)
    local r,s = coroutine.yield(a + b,a - b)
     
    print("co-body3",r,s)
    return b,"end"
end)
        
print("main",coroutine.resume(co,10)) -- true,4
print("------")
print("main","r")) -- true 11 -9
print("------")
print("main","x","y")) -- true 10 end
print("------")
print("main","y")) -- false cannot resume dead coroutine
print("------")

结果如下：

>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "cur.lua" 
co-body	1	10
foo	2
main	true	4
------
co-body2	r
main	true	11	-9
------
co-body3	x	y
main	true	10	end
------
main	false	cannot resume dead coroutine
------
>Exit code: 0

刚看有点绕，大家静心看看， 必有收获，毕竟代码不长。

参考：

1 programming in Programming in Lua

2 lua-5.1中文手册

3?http://www.cnblogs.com/yjf512/archive/2012/05/28/2521412.html