Lua协同程序(coroutine)

Lua 协同程序基础概念

Lua 协同程序(coroutine)是一种用户态轻量级线程,允许在单个线程中实现协作式多任务。与操作系统线程不同,协同程序由开发者显式控制切换,不涉及系统调度开销。

  • 特点
    • 非抢占式:需手动调用 yieldresume 切换执行权。
    • 低开销:创建和切换成本远低于系统线程。
    • 共享状态:所有协同程序共享相同 Lua 状态,无需考虑竞态条件。

创建与启动协同程序

通过 coroutine.createcoroutine.wrap 创建,区别在于错误处理和返回值:

lua 复制代码
-- 方式1:create返回线程对象,需配合coroutine.resume启动
local co = coroutine.create(function()
    print("协同程序执行")
end)
coroutine.resume(co)

-- 方式2:wrap返回可直接调用的函数
local f = coroutine.wrap(function()
    print("协同程序执行")
end)
f()

控制执行流程

协同程序通过 yield 暂停执行,通过 resume 恢复执行:

lua 复制代码
local co = coroutine.create(function()
    for i = 1, 3 do
        print("Yield", i)
        coroutine.yield()
    end
end)

coroutine.resume(co) -- 输出 Yield 1
coroutine.resume(co) -- 输出 Yield 2
coroutine.resume(co) -- 输出 Yield 3

数据交换

yieldresume 可双向传递数据:

lua 复制代码
local co = coroutine.create(function(a)
    print("接收参数:", a)
    local b = coroutine.yield("第一次yield返回")
    print("恢复后接收:", b)
    return "结束"
end)

local _, msg1 = coroutine.resume(co, "初始参数") -- 输出:接收参数: 初始参数
print(msg1) -- 输出:第一次yield返回

local _, msg2 = coroutine.resume(co, "新参数")   -- 输出:恢复后接收: 新参数
print(msg2) -- 输出:结束

状态查询

通过 coroutine.status 检查协同程序状态:

  • running:当前正在运行的协程。
  • suspended:已暂停或未启动。
  • dead:执行完毕或出错终止。
lua 复制代码
print(coroutine.status(co)) -- 输出 dead

典型应用场景

  1. 生产者-消费者模型

    lua 复制代码
    local producer = coroutine.create(function()
        while true do
            local x = io.read()
            coroutine.yield(x)
        end
    end)
    
    local consumer = function()
        while true do
            local _, value = coroutine.resume(producer)
            print("消费:", value)
        end
    end
  2. 状态机

    将复杂状态逻辑拆解为多个 yield 阶段,简化代码结构。

  3. 协作式任务调度

    在单线程中模拟多任务并发,如游戏中的NPC行为控制。

注意事项

  • 避免无限循环未 yield,会导致程序阻塞。
  • resume 调用可能引发错误,需用 pcall 包裹处理。
  • 协同程序不适用于CPU密集型并行计算,适合I/O密集型任务。

附:完整生命周期示例

lua 复制代码
local co = coroutine.create(function()
    coroutine.yield("暂停")
    return "完成"
end)

print(coroutine.resume(co)) -- true, "暂停"
print(coroutine.resume(co)) -- true, "完成"
print(coroutine.status(co)) -- dead
相关推荐
利来利往2 天前
【ai写代码】lua-判断表是否被修改
lua
陈天cjq2 天前
Redis 实用型限流与延时队列:从 Lua 固定/滑动窗口到 Streams 消费组(含脚本与压测)
redis·junit·lua
Warren982 天前
Lua 脚本在 Redis 中的应用
java·前端·网络·vue.js·redis·junit·lua
柯南二号3 天前
MacOS 系统计算机专业好用工具安装
开发语言·lua
神洛华3 天前
Lua语言程序设计2:函数、输入输出、控制结构
开发语言·lua
测试界清流8 天前
Postman接口测试入门
开发语言·lua
Volunteer Technology8 天前
Lua基础+Lua数据类型
开发语言·junit·lua
Volunteer Technology8 天前
openresty-lua-redis案例
redis·lua·openresty
WaterRun11 天前
开源项目luaToEXE: 将.lua封装为自带解释器无lua环境依赖的可执行文件工具
lua
William一直在路上12 天前
LUA脚本语言
开发语言·lua