这是一段分析 lua 协程(协同程序,coroutine)的代码,来自 Lua reference manual interface (略有修改):

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function foo (a)
print("foo", a)
return coroutine.yield(2*a)
end

co = coroutine.create(function (a,b)
print("co-body1", a, b)
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("1----")
print("main", coroutine.resume(co, 1, 10))
print("2----")
print("main", coroutine.resume(co, "r"))
print("3----")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))
print("4----")
print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))

运行效果如下:

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co-body1 1 10
foo 2
main true 4
2------
co-body2 r
main true 11 -9
3------
co-body3 x y
main true 10 end
4------
main false cannot resume dead coroutine

这里一共调用了 4 次 resume ,让我们来看看它是怎么运行的。

第一次:

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print("main", coroutine.resume(co, 1, 10))
  1. 执行 print("co-body1", a, b) ,a 和 b 的值为 resume 提供,a=1, b=10
  2. 计算 a+1=2 ,进入 foo(a) ,同时将刚才的计算结果通过 a 参数传递,执行 print("foo", a)
  3. 考虑 return coroutine.yield(2*a)
  4. 计算 2*a=4 ,碰到 yield,挂起 foo(a) 调用,将 4 返回给 resume 。注意,fooreturn 还没有执行;
  5. resume 执行成功,返回 true, 4

第二次:

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print("main", coroutine.resume(co, "r"))
  1. 从上一次挂起的 foo(a) 调用开始执行,接着执行没有完成的 return 调用;
  2. 因为 yield 返回 resume 的调用参数,此时 foo(a+1) 返回的值就是字符串 "r"。这里比较难理解。
    因为大家可能会顺理成章地认为 local r 这个变量的值应该是 yield(2*a) 中的 2*a 的值。
    需要注意的是, yield 的返回值yield 参数的值 是不同的。
    前者你可以将其保存在一个变量中,或者 return 它,或者不使用它(不保存 yield 的返回结果);后者则是 resume 的返回值。
  3. 执行 print("co-body2", r) ,r 的值为 "r" ;
  4. 考虑 local r, s = coroutine.yield(a+b, a-b)
  5. 计算 a+b=11, a-b=-9 ,碰到 yield ,挂起 co 的调用,将 11 和 9 返回给 resume 。注意,此时 local r, s 的赋值还没有开始。
    这里不太好理解的是,为什么 a 的值不是 "r" ?因为 "r" 已经被上面的 yield 的返回值给消费掉了。
  6. resume 执行成功,返回 true, 11, -9

第三次:

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print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))
  1. 从上一次 yield 的地方开始执行,接着执行没有完成的 local r, s = 赋值。上面提到, yield 会返回 resume 的调用参数,因此 rs 的值就是 "x""y"
  2. 执行 print("co-body3", r, s) 进行打印;
  3. 考虑 return b, "end"
  4. b 的值一直都是 10 没有变,这里直接返回了,同时返回的还有 "end" 这个字符串;
  5. 由于协程函数返回的时候,它的所有返回值都作为 resume 的返回值返回。因此这里的 resume 执行成功,返回 10, "end"

第四次:

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print("main", coroutine.resume(co, "x", "y"))

由于 co 函数已经返回,它处于 dead 状态,不能 resume ,因此第 4 次 resume 失败。

(全文完)

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2015-01-11
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