Lua的執行緒和狀態

【那不是真的多執行緒】

lua不支援真正的多執行緒，這句話我在《lua中的協同程式》這篇文章中就已經說了。根據我的程式設計經驗，在開發過程中，如果可以避免使用執行緒，那就堅決不用執行緒，如果實在沒有更好的辦法，那就只能退而用之。為什麼？首先，多個執行緒之間的通訊比較麻煩，同時，執行緒之間共享記憶體，對於共享資源的訪問，使用都是乙個不好控制的問題；其次，執行緒之間來回切換，也會導致一些不可預估的問題，對效能也是一種損耗。lua不支援真正的多執行緒，而是一種協作式的多執行緒，彼此之間協作完成，並不是搶占完成任務，由於這種協作式的執行緒，因此可以避免由不可預知的執行緒切換所帶來的問題；另一方面，lua的多個狀態之間不共享記憶體，這樣便為lua中的併發操作提供了良好的基礎。

【多個執行緒】

從c api的角度來看，將執行緒想象成乙個棧可能更形象些。從實現的觀點來看，乙個執行緒的確就是乙個棧。每個棧都保留著乙個執行緒中所有未完成的函式呼叫資訊，這些資訊包括呼叫的函式、每個呼叫的引數和區域性變數。也就是說，乙個棧擁有乙個執行緒得以繼續執行的所有資訊。因此，多個執行緒就意味著多個獨立的棧。

當呼叫lua c api中的大多數函式時，這些函式都作用於某個特定的棧。當我們呼叫lua_pushnumber時，就會將數字壓入乙個棧中，那麼lua是如何知道該使用哪個棧的呢？答案就在型別lua_state中。這些c api的第乙個引數不僅表示了乙個lua狀態，還表示了乙個記錄在該狀態中的執行緒。

只要建立乙個lua狀態，lua就會自動在這個狀態中建立乙個新執行緒，這個執行緒稱為「主線程」。主線程永遠不會被**。當呼叫lua_close關閉狀態時，它會隨著狀態一起釋放。呼叫lua_newthread便可以在乙個狀態中建立其他的執行緒。

lua_state *lua_newthread(lua_state *l);

這個函式返回乙個lua_state指標，表示新建的執行緒。它會將新執行緒作為乙個型別為「thread」的值壓入棧中。如果我們執行了：

l1 = lua_newthread(l);

現在，我們擁有了兩個執行緒l和l1，它們內部都引用了相同的lua狀態。每個執行緒都有其自己的棧。新執行緒l1以乙個空棧開始執行，老執行緒l的棧頂就是這個新執行緒。

除了主線程以外，其它執行緒和其它lua物件一樣都是垃圾**的物件。當新建乙個執行緒時，執行緒會壓入棧，這樣能確保新執行緒不會成為垃圾，而有的時候，你在處理棧中資料時，不經意間就把線程彈出棧了，而當你再次使用該執行緒時，可能導致找不到對應的執行緒而程式崩潰。為了避免這種情況的發生，可以保持乙個對執行緒的引用，比如在登錄檔中儲存乙個對執行緒的引用。

當擁有了乙個執行緒以後，我們就可以像主線程那樣來使用它，以前博文中提到的對棧的操作，對這個新的執行緒都適用。然而，使用多執行緒的目的不是為了實現這些簡單的功能，而是為了實現協同程式。

為了掛起某些協同程式的執行，並在稍後恢復執行，我們可以使用lua_resume函式來實現。

int lua_resume(lua_state *l, int narg);

lua_resume可以啟動乙個協同程式，它的用法就像lua_call一樣。將待呼叫的函式壓入棧中，並壓入其引數，最後在呼叫lua_resume時傳入引數的數量narg。這個行為與lua_pcall類似，但有3點不同。

lua_resume沒有引數用於指出期望的結果數量，它總是返回被呼叫函式的所有結果；

它沒有用於指定錯誤處理函式的引數，發生錯誤時不會展開棧，這就可以在發生錯誤後檢查棧中的情況；

如果正在執行的函式交出（yield）了控制權，lua_resume就會返回乙個特殊的**lua_yield，並將執行緒置於乙個可以被再次恢復執行的狀態。

當lua_resume返回lua_yield時，執行緒的棧中只能看到交出控制權時所傳遞的那些值。呼叫lua_gettop則會返回這些值的數量。若要將這些值移到另乙個執行緒，可以使用lua_xmove。

現在，我就通過乙個簡單的程式來做個試驗，以便更好的理解lua的執行緒。使用c**來呼叫lua指令碼，lua函式作為乙個協同程式來啟動，這個lua函式可以呼叫其它lua函式，任意的乙個lua函式都可以交出控制權，從而使lua_resume呼叫返回。對於使用c呼叫lua不熟悉的夥計，請再去仔細的讀讀《lua與c》和《c「控制」lua》這兩篇文章吧。先貼上重要的**吧。下面是lua**：

function
func1(param1)
func2(param1 + 10
) 
print("
func1 ended.")
return
30end
function
func2(value)
coroutine.yield(10
, value)
print("
func2 ended.")
end

下面是c++**：

lua_state *l1 =lua_newthread(l);
if (!l1)
lua_getglobal(l1, 
"func1");
lua_pushinteger(l1, 
10);
//執行這個協同程式
//這裡返回lua_yield
bret = lua_resume(l1, 1
);cout 
<< "
bret:
"<< bret 
cout << "
element num:
"<< lua_gettop(l1) 
cout << "
value 1:
"<< lua_tointeger(l1, -2) 
<< "
value 2:
"<< lua_tointeger(l1, -1) 
//這裡返回0
bret = lua_resume(l1, 0
);cout 
<< "
bret:
"<< bret 
<< "
element num:
"<< lua_gettop(l1) 
<< "
value 1:
"<< lua_tointeger(l1, -1) << endl;

上面的例子是c語言呼叫lua**，lua可以自己掛起自己；如果lua去呼叫c**呢？c函式不能自己掛起它自己，乙個c函式只有在返回時，才會交出控制權。因此c函式實際上是不會停止自身執行的，不過它的呼叫者可以是乙個lua函式，那麼這個c函式呼叫lua_yield，就可以掛起lua呼叫者：

int lua_yield(lua_state *l, int nresults);

你沒有聽錯，c**呼叫lua_yield不能掛起自己，但是它卻可以將它的lua呼叫者掛起。其中nresults是準備返回給相應resume的棧頂值的個數，當協同程式再次恢復執行時，lua呼叫者會收到傳遞給resume的值。lua_yield在使用時，只能作為乙個返回的表示式，而不能獨自使用。比如：

return lua_yield(l, 0);

對於多執行緒程式設計，本身就是麻煩的問題，而這裡枯燥的文字總結，也會沒有效果，下面來乙個簡短的例子。先貼lua**，這段**需要結合c**一起看，否則就是雲裡霧裡的。

require
"lua_yielddemo
"local function1 = function
() 
local
value
repeat
value =module.func1()
until
value
return
value
endlocal thread1 = coroutine.create
(function1)
--現在執行到了module.func1()
--100這個值將會被賦值給value
coroutine.resume
(thread1)
--print(coroutine.status(thread1))
--設定c函式環境
module.func2(10
)print(coroutine.resume(thread1))

c**如下：

//
判斷環境表中jellythink是否被設定了
static
int isset(lua_state *l)
return1;
}static
int func1(lua_state *l)
//被設定了，就取值，返回被設定的值
printf("
resumed again\n");
lua_getfield(l, lua_environindex, 
"jellythink");
return1;
}//設定jellthink的值
static
int func2(lua_state *l)

【lua狀態】

每次呼叫lual_newstate（或者lua_newstate）都會建立乙個新的lua狀態。不同的lua狀態是各自完全獨立的，它們之間不共享任何資料。這個概念是不是很熟悉，是不是特別像windows中的程序的概念。也就是說，在乙個lua狀態中發生的錯誤也不會影響其它的的lua狀態，windows的程序也是這樣的。並且，lua狀態之間不能直接溝通，必須寫一些輔助**來完成這點。

由於所有交換的資料必須經由c**中轉，所以只能在lua狀態間交換那些可以在c語言中表示的型別，例如字串和數字。由於lua狀態我目前沒有使用過，也就沒有足夠的信心和資格去總結這個東西，還是怕會誤導大家，如果以後在實際專案中使用了lua狀態，我還會回過頭來總結lua狀態的。相信我，我還會回來的。

Lua的執行緒和狀態

6 執行緒的狀態和名字

執行緒的宣告週期和狀態

Lua 協程和執行緒區別

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執行緒的宣告週期和狀態

Lua 協程和執行緒區別

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