Lua协程

简介

协程本质上是协作式的，它允许以受控的方式执行两种或多种方法。使用协程时，在任何给定时间，只有一个协程运行，并且此运行的协程仅在其显式请求暂停时才会暂停其执行。

上述定义可能看起来含糊不清。让我们假设我们有两个方法，一个是主程序方法，另一个是协程。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。同一个协程可以使用另一个 resume 函数调用从暂停的地方继续执行。这个过程可以持续到协程执行结束。

协程中可用的函数

下表列出了 Lua 中所有可用的协程函数及其对应的用途。

序号	方法及用途
1	`coroutine.create (f)` 使用函数 f 创建一个新的协程，并返回一个“线程”类型的对象。
2	`coroutine.resume (co [, val1, ...])` 恢复协程 co 并传递参数（如有）。它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，如果在主线程中调用则返回 nil。
4	`coroutine.status (co)` 根据协程的状态返回运行中、正常、暂停或死亡等值之一。
5	`coroutine.wrap (f)` 与 `coroutine.create` 类似，`coroutine.wrap` 函数也创建一个协程，但它不是返回协程本身，而是返回一个函数，当调用该函数时，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作为 resume 函数的附加返回值。

示例

让我们来看一个例子来理解协程的概念。

main.lua

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

运行上述程序时，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

上述示例的功能？

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

首先，我们创建一个协程并将其赋值给变量名 co，协程接收两个变量作为参数。
当我们调用第一个 resume 函数时，值 3 和 2 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 tempvar3，它最初为 10，并且由于 value1 在协程执行过程中始终保持为 3，因此它通过后续的协程调用更新为 13 和 16。
第一个 coroutine.yield 将两个值 4 和 3 返回给 resume 函数，我们通过更新 yield 语句中的输入参数 3 和 2 来获得这些值。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 调用的下一个参数，在上面的例子中；您可以看到变量 coroutine.yield 接收下一个调用的参数，这提供了一种强大的方法来使用现有参数值的关系执行新操作。
最后，一旦协程中的所有语句都执行完毕，后续调用将返回 false 和“无法恢复已死亡的协程”语句作为响应。

另一个协程示例

让我们来看一个简单的协程，它使用 yield 函数和 resume 函数返回 1 到 5 的数字。如果协程不存在，则创建协程；否则恢复现有的协程。

main.lua

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

运行上述程序时，将得到以下输出。

协程经常与多编程语言的线程进行比较，但我们需要理解的是，协程具有与线程类似的功能，但它们一次只执行一个，永远不会并发执行。

我们控制程序执行顺序以满足需求，并临时保留某些信息。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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