【计算机基础】解读协程库（重新认识一下协程、协程的状态、创建协程的结构体）

：如果你也对机器人、人工智能感兴趣，看来我们志同道合✨
：不妨浏览一下我的博客主页【https://blog.csdn.net/weixin_51244852】
：文章若有幸对你有帮助，可点赞 收藏 ⭐不迷路
：内容若有错误，敬请留言 指正！原创文，转载请注明出处

---

什么是协程

协程，英文Coroutines，是一种比线程更加轻量级的存在
1、协程就是一个可以在某个地方挂起的特殊函数，并且可以重新在挂起处继续运行。
2、一个线程内的多个协程的运行是串行的。
3、如果有多核CPU的话，多个进程或一个进程内的多个线程是可以并行运行的，但是一个线程内的多个协程却绝对串行的，无论有多少个CPU（核）。
4、一个线程内的多个协程是串行执行的，不能利用多核，所以，显然，协程不适合计算密集型的场景。协程适合I/O 阻塞型。

ProtoThread简介

ProtoThread是一个极简的C语言协程库，由5个简单的.h文件构成。ProtoThread主要是利用switch case内嵌循环的特殊语法来实现的。因为ProtoThread完全是利用C语言的语法特性，所以ProtoThread可以适用所有C/C++项目。我们创建并使用协程都要用到这个协程库，而这个库主要使用宏去定义协程。其次我们在定义的时候都使用PT来表示协程的意思。

.h文件介绍：

lc.h ：local continuation，本地程序。以标准C的switch结构实现Protothreads系统。
pt.h ：Protothreads的接口，必须包含此头文件。
pt-sem.h ：附加的信号量操作的支持，不需要的话则不必包含他在pt.h中包含所有实现Protothreads的宏和变量结构的定义。
LC是local continuation，是Protothread机制的底层支持，用来保存进程运行状态的地方，其实就是保存进程实体函数上次阻塞的位置。

协程宏

协程宏是一种利用宏定义来简化协程的创建和管理的技术。在C语言中，可以使用宏来实现协程的简单调度。通过定义一组宏，可以将协程的创建、切换、暂停和恢复等操作以类似于语言级别的方式进行编写和使用。

定义协程的状态

这段代码是为一种协程实现定义了4个常量。

以下是对这些常量的解释：

#define PT_WAITING 0
#define PT_YIELDED 1
#define PT_EXITED  2
#define PT_ENDED   3

• PT_WAITING 的值为 0，表示协程处于等待状态。
• PT_YIELDED 的值为 1，表示协程已经暂停执行，并且可以被恢复继续执行。
• PT_EXITED 的值为 2，表示协程已经完成执行并退出。
• PT_ENDED 的值为 3，表示协程已经结束（可能是正常结束或异常结束）。

创建协程的结构体

struct pt {
  lc_t lc;
  unsigned short HeapSize;
  void *pHeap; 
};

这段代码定义了一个名为 pt 的结构体，其中包含了以下成员变量：

• lc_t lc：一个类型为 lc_t 的变量，可能是用于保存协程执行状态的上下文或相关信息。
• unsigned short HeapSize：一个无符号短整型变量，表示堆大小。
• void *pHeap：一个指向 void 类型的指针，指向一个堆内存区域。

这个结构体的目的是在协程实现中保存和管理相关的数据。lc_t
可能是一个类型别名，用于表示协程的执行状态，例如使用汇编语言或特定库函数对协程进行处理。

HeapSize 和 pHeap 成员变量用于处理堆内存的分配和管理，可能在协程执行过程中需要动态分配一些内存。

协程初始化

#define LC_INIT(s) s = 0;
#define PT_INIT(pt)   LC_INIT((pt)->lc)

这是一个宏定义，用于初始化一个名为pt的指针。
它调用了另一个宏LC_INIT，并将pt指向的对象的lc成员作为参数传递给LC_INIT。

协程的开始、退出与结束

协程的开始

#define PT_BEGIN(pt) { char PT_YIELD_FLAG = 1; LC_RESUME((pt)->lc)

这是一个宏定义，用于开始一个结构体或类的定义。它首先将全局变量PT_YIELD_FLAG设置为1，然后调用LC_RESUME函数，将pt指向的对象的lc成员作为参数传递给该函数。

协程的退出

#define PT_EXIT(pt)				\
  do {						\
    PT_INIT(pt);				\
    return PT_EXITED;			\
  } while(0)

协程的结束

#define LC_END(s) 
#define PT_END(pt) LC_END((pt)->lc); PT_YIELD_FLAG = 0; \
                   PT_INIT(pt); return PT_ENDED; }

这段代码是一个宏定义，用于结束一个名为pt的指针。它首先调用了另一个宏LC_END，将pt指向的对象的lc成员作为参数传递给LC_END。然后，它将全局变量PT_YIELD_FLAG设置为0，表示不再产生yield。最后，它再次调用PT_INIT宏，初始化pt指针，并返回一个名为PT_ENDED的标志。