前言
協同程序與線程差不多，也就是一條執行序列，擁有自己獨立的棧、局部變量和指令指針，同時又與其它協同程序共享全局變量和其它大部分東西。從概念上講，線程與協同程序的主要區別在于，一個具有多個線程的程序可以同時運行幾個線程，而協同程序卻需要彼此協作的運行。就是說，一個具有多個協同程序的程序在任意時刻只能運行一個協同程序，并且正在運行的協同程序只會在其顯式地要求掛起時，它的執行才會暫停。
協同程序基礎
Lua將所有關于協同程序的函數放置在一個名為“coroutine”的table中。函數create用于創建新的協同程序，它只有一個參數，就是一個函數。該函數的代碼就是協同程序需要執行的內容。create會返回一個thread類型的值，用以表示新的協同程序，一般create的參數是一個匿名函數，例如以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local co = coroutine.create(function () print("Hello WOrld") end)
一個協同程序可以有四種不同的狀態：掛起（suspended）、運行（running）、死亡（dead）和正常（normal）。當新創建一個協同程序時，它處于掛起狀態，言外之意就是，協同程序不會在創建它時自動執行其內容，我們可以通過函數status來檢查協同程序的狀態。
復制代碼 代碼如下:
local co = coroutine.create(function () print("Hello WOrld") end)
print(coroutine.status(co)) -- suspended
函數coroutine.resume用于啟動或再次啟動一個協同程序的執行，并將其狀態由掛起改為運行：
復制代碼 代碼如下:
local co = coroutine.create(function () print("Hello WOrld") end)
print(coroutine.status(co)) -- suspended
coroutine.resume(co) -- Hello World
上面的代碼中，我調用了resume函數，將協同程序co由suspended改為running狀態，當打印了Hello World之后，協同程序co就處于死亡狀態。
到目前為止，協同程序就是一種函數調用。其實，協同程序的真正強大之處在于函數yield的使用上，該函數可以讓一個運行中的協同程序掛起，而之后可以再恢復它的運行，例如以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local co = coroutine.create(function ()
for i = 1, 10 do
print("co", i)
coroutine.yield()
end
end)
-- 打印初始狀態
print(coroutine.status(co)) -- suspended
-- 喚醒協同程序co
coroutine.resume(co) -- 打印co 1
-- 打印協同程序的狀態
print(coroutine.status(co)) -- suspended
-- 再次喚醒協同程序co
coroutine.resume(co) -- 打印co 2
-- 打印協同程序的狀態
print(coroutine.status(co)) -- suspended
coroutine.resume(co) -- 打印co 3
coroutine.resume(co) -- 打印co 4
coroutine.resume(co) -- 打印co 5
coroutine.resume(co) -- 打印co 6
coroutine.resume(co) -- 打印co 7
coroutine.resume(co) -- 打印co 8
coroutine.resume(co) -- 打印co 9
coroutine.resume(co) -- 打印co 10
coroutine.resume(co) -- 什么都不打印
print(coroutine.status(co)) -- dead
coroutine.resume(co)
當在協同程序的執行中發生任何錯誤，Lua是不會顯示錯誤消息的，而是將執行權返回給resume調用。當coroutine.resume的第一個返回值為false時，就表明協同程序在運行過程中發生了錯誤；當值為true時，則表明協同程序運行正常。
當一個協同程序A喚醒另一個協同程序B時，協同程序A就處于一個特殊狀態，既不是掛起狀態（無法繼續A的執行），也不是運行狀態（是B在運行）。所以將這時的狀態稱為“正?！睜顟B。
Lua的協同程序還具有一項有用的機制，就是可以通過一對resume-yield來交換數據。在第一次調用resume時，并沒有對應的yield在等待它，因此所有傳遞給resume的額外參數都視為協同程序主函數的參數。如下述代碼：
當協同程序中沒有yield時，第一次調用resume，所有傳遞給resume的額外參數都將視為協同程序主函數的參數，如以下代碼：
復制代碼 代碼如下:
local co = coroutine.create(function (a, b, c)
print("co", a, b, c)
end)
coroutine.resume(co, 1, 2, 3) -- co 1 2 3
當協同程序中存在yield時，一切就變的復雜了，先來分析一下這個流程：
1.調用resume，將協同程序喚醒；
2.協同程序運行；
3.運行到yield語句；
4.yield掛起協同程序，第一次resume返回；（注意：此處yield返回，參數是resume的參數）
5.第二次resume，再次喚醒協同程序；（注意：此處resume的參數中，除了第一個參數，剩下的參數將作為yield的參數）
6.yield返回；
7.協同程序繼續運行；
此處從其它博客中借鑒的一部分代碼，可以說明上面的調用流程：
復制代碼 代碼如下:
function foo (a)
print("foo", a) -- foo 2
return coroutine.yield(2 * a) -- return 2 * a
end
co = coroutine.create(function (a , b)
print("co-body", a, 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, 1, 10)) -- true, 4
print("------")
print("main", coroutine.resume(co, "r")) -- true 11 -9
print("------")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- true 10 end
print("------")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y")) -- false cannot resume dead coroutine
print("------")
輸出結果如下：
復制代碼 代碼如下:
>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.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
resume和yield的配合強大之處在于，resume處于主程中，它將外部狀態（數據）傳入到協同程序內部；而yield則將內部的狀態（數據）返回到主程中。
生產者-消費者問題
現在我就使用Lua的協同程序來完成生產者-消費者這一經典問題。生產者生產東西，消費者消費生產者生產的東西。
復制代碼 代碼如下:
local newProductor
function productor()
local i = 0
while true do
i = i + 1
send(i) -- 將生產的物品發送給消費者
end
end
function consumer()
while true do
local i = receive() -- 從生產者那里得到物品
print(i)
end
end
function receive()
local status, value = coroutine.resume(newProductor)
return value
end
function send(x)
coroutine.yield(x) -- x表示需要發送的值，值返回以后，就掛起該協同程序
end
-- 啟動程序
newProductor = coroutine.create(productor)
consumer()
您可能感興趣的文章:- Lua協程（coroutine）程序運行分析
- Lua的協程(coroutine)簡介
- Lua之協同程序coroutine代碼實例
- Lua協同程序（COROUTINE）運行步驟分解
- Lua協同程序函數coroutine使用實例
- Lua編程示例（七）：協同程序基礎邏輯
- 舉例詳解Lua中的協同程序編程
- Lua中的協同程序之resume-yield間的數據返回研究
- Lua中的協同程序探究
- Lua協同程序coroutine的簡介及優缺點
