Lua程式設計（六十七）

協程的乙個經典問題就是生產者-消費者問題。在生產者-消費者問題中涉及兩個函式，乙個函式不斷地產生值（比如，從乙個檔案中讀取），另乙個函式不斷地消費這些值（比如，將值寫入另乙個檔案中）。

function producer ()
while true do
local x = io.read()
send(x)
endendfunction consumer()
while true do
local x = receive()
io.write(x, "\n")
endend

我們的問題在於要如何將send和receive匹配起來，也就是「誰佔據主迴圈」問題的典型例項。其中，生產者和消費者都處於活躍狀態，它們各自擁有自己的主迴圈，並且都將對方視為乙個可呼叫的服務。

由於成對的resume-yield可以顛倒呼叫者與被呼叫者之間的關係，因此協程提供了一種無需修改生產者和消費者的**結構就能匹配它們執行順序的理想工具。當乙個協程呼叫yield函式時，它不是進入了乙個新的函式，而是返回乙個掛起的呼叫（呼叫的是函式resume)。同樣地，對函式resume的呼叫也不會啟動乙個新的函式，而是返回乙個對函式yield的呼叫。這種特性恰好可以用於匹配send和receive,使得雙方都認為自己是主動方而對方是被動方。因此，receive喚醒生產者的執行使其能產生乙個新值，然後send則讓出執行權，將生成的值傳遞給消費者：

function receive ()
local status, value = coroutine.resume(producer)
return value
endfunction send (x)
coroutine.yield(x)
end

在這種設計中，程式通過呼叫消費者啟動。每當消費者需要新值時就呼叫喚醒生產者，生產者向消費者返回新值後掛起，直到消費者再次將其喚醒。因此，我們將這種設計成為消費者驅動（consumer-driven）式的設計。另乙個方式則是使用生產者驅動的設計。雖然兩種設計思路看上去截然相反，但實際上它們的整體思想相同。

我們可以通過過濾器來擴充套件上述設計。過濾器位於生產者和消費者之間，用於完成一些對資料進行某種變換的任務。過濾器即是乙個消費者又是乙個生產者，它通過喚醒乙個生產者來獲得新值，然後又將變換後的值傳遞給消費者。

function receive （prod)
local status, value = coroutine.resume(prod)
return value
endfunction send (x)
coroutine.yield(x)
endfunction producer ()
return coroutine.create(function ()
while true do
local x = io.read()
send(x)
endend)
endfunction filter (prod)
return coroutine.create(function ()
for line = 1,math.huge do
local x = receive(prod)
x = string.format('%5d %s", line, x)
send(x)
endend)
endfunction consumer (prod)
while true do
local x = receive(prod)
io.write(x，"\n")
endendconsumer(filter(producer))

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題解六十七

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六十七課經典問題解析五

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