為什么80%的碼農都做不了架構師？>>> ??

tbox之前提供的stackfull協程庫，雖然切換效率已經非常高了，但是由于每個協程都需要維護一個獨立的堆棧， 內存空間利用率不是很高，在并發量非常大的時候，內存使用量會相當大。

之前考慮過采用stacksegment方式進行內存優化，實現動態增漲，但是這樣對性能還是有一定的影響，暫時不去考慮了。

最近參考了下boost和protothreads的stackless協程實現，這種方式雖然易用性和靈活性上受到了很多限制，但是對切換效率和內存利用率的提升效果還是非常明顯的。。

因此，我在tbox里面也加上了對stackless協程的支持，在切換原語上參考了protothreads的實現，接口封裝上參考了boost的設計，使得更加可讀易用

先曬段實際的接口使用代碼：

tb_lo_coroutine_enter(coroutine) {while (1){tb_lo_coroutine_yield();} }

然后實測對比了下：

* 切換性能在macosx上比tbox的stackfull版本提升了5-6倍，1000w次切換只需要40ms * 每個協程的內存占用也減少到了只有固定幾十個bytes

那么既然stackless的效率提升這么明顯，stackfull模式還需要嗎？可以比較下兩者的優劣：

• stackfull協程：易用性和靈活性非常高，但是內存使用過大
• stackless協程：切換效率和內存利用率很高，更加輕量，但是使用上限制較多

由于stackless的實現比較輕量，占用資源也不是很多，因此tbox默認放置到了micro微內核模式下，作為基礎模塊，提供股嵌入式平臺使用

而一般情況下，如果對資源使用和切換性能要求不是非常苛刻的話，使用stackfull的方式會更加方便，代碼也更易于維護

具體如何選擇，可根據實際使用場景，自己選擇哦。。

切換

下面給的tbox的stackless協程切換實例，直觀感受下：

static tb_void_t switchtask(tb_lo_coroutine_ref_t coroutine, tb_cpointer_t priv) {// checktb_size_t* count = (tb_size_t*)priv;// enter coroutinetb_lo_coroutine_enter(coroutine){// loopwhile ((*count)--){// tracetb_trace_i("[coroutine: %p]: %lu", tb_lo_coroutine_self(), *count);// yieldtb_lo_coroutine_yield();}} } static tb_void_t test() {// init schedulertb_lo_scheduler_ref_t scheduler = tb_lo_scheduler_init();if (scheduler){// start coroutinestb_size_t counts[] = {10, 10};tb_lo_coroutine_start(scheduler, switchtask, &counts[0], tb_null);tb_lo_coroutine_start(scheduler, switchtask, &counts[1], tb_null);// run schedulertb_lo_scheduler_loop(scheduler);// exit schedulertb_lo_scheduler_exit(scheduler);} }

其實整體接口使用跟tbox的那套stackfull接口類似，并沒有多少區別，但是相比stackfull還是有些限制的：

1. 目前只能支持在根函數進行協程切換和等待，嵌套協程不支持 2. 協程內部局部變量使用受限

對于限制1，我正在研究中，看看有沒有好的實現方案，之前嘗試過支持下，后來發現需要按棧結構分級保存每個入口的label地址，這樣會占用更多內存，就放棄了。 對于限制2，由于stackless協程函數是需要重入的，因此目前只能在enter()塊外部定以一些狀態不變的變量，enter()塊內部不要使用局部變量

接口設計上，這邊采用boost的模式：

// enter coroutine tb_lo_coroutine_enter(coroutine) {// yieldtb_lo_coroutine_yield(); }

這樣比起protothreads的那種begin()和end()，更加可讀和精簡，接口也少了一個。。

參數傳遞

tb_lo_coroutine_start的最后兩個參數，專門用來傳遞關聯每個協程的私有數據priv和釋放接口free，例如：

typedef struct __tb_xxxx_priv_t {tb_size_t member;tb_size_t others;}tb_xxxx_priv_t;static tb_void_t tb_xxx_free(tb_cpointer_t priv) {if (priv) tb_free(priv); }static tb_void_t test() {tb_xxxx_priv_t* priv = tb_malloc0_type(tb_xxxx_priv_t);if (priv){priv->member = value;}tb_lo_coroutine_start(scheduler, switchtask, priv, tb_xxx_free); }

上述例子，為協程分配一個私有的數據結構，用于數據狀態的維護，解決不能操作局部變量的問題，但是這樣寫非常繁瑣

tbox里面提供了一些輔助接口，用來簡化這些流程：

typedef struct __tb_xxxx_priv_t {tb_size_t member;tb_size_t others;}tb_xxxx_priv_t;static tb_void_t test() {// start coroutine tb_lo_coroutine_start(scheduler, switchtask, tb_lo_coroutine_pass1(tb_xxxx_priv_t, member, value)); }

這個跟之前的代碼功能上是等價的，這里利用tb_lo_coroutine_pass1宏接口，自動處理了之前的那些設置流程， 用來快速關聯一個私有數據塊給新協程。

掛起和恢復

這個跟stackfull的接口用法上也是一樣的：

tb_lo_coroutine_enter(coroutine) {// 掛起當前協程tb_lo_coroutine_suspend(); }// 恢復指定協程（這個可以不在協程函數內部使用，其他地方也可以調用） tb_lo_coroutine_resume(coroutine);

掛起和恢復跟yield的區別就是，yield后的協程，之后還會被切換回來，但是被掛起的協程，除非調用resume()恢復它，否則永遠不會再被執行到。

等待

當然一般，我們不會直接使用suspend()和resume()接口，這兩個比較原始，如果需要定時等待，可以使用：

tb_lo_coroutine_enter(coroutine) {// 等待1stb_lo_coroutine_sleep(1000); }

來掛起當前協程1s，之后會自動恢復執行，如果要進行io等待，可以使用：

static tb_void_t tb_demo_lo_coroutine_client(tb_lo_coroutine_ref_t coroutine, tb_cpointer_t priv) {// checktb_demo_lo_client_ref_t client = (tb_demo_lo_client_ref_t)priv;tb_assert(client);// enter coroutinetb_lo_coroutine_enter(coroutine){// read dataclient->size = sizeof(client->data) - 1;while (client->read < client->size){// read itclient->real = tb_socket_recv(client->sock, (tb_byte_t*)client->data + client->read, client->size - client->read);// has data?if (client->real > 0) {client->read += client->real;client->wait = 0;}// no data? wait itelse if (!client->real && !client->wait){// 等待socket數據tb_lo_coroutine_waitio(client->sock, TB_SOCKET_EVENT_RECV, TB_DEMO_TIMEOUT);// 獲取等到的io事件client->wait = tb_lo_coroutine_events();tb_assert_and_check_break(client->wait >= 0);}// failed or end?else break;}// tracetb_trace_i("echo: %s", client->data);// exit sockettb_socket_exit(client->sock);} }

這個跟stackfull模式除了局部變量的區別，其他使用上幾乎一樣，也是同步模式，但是實際上tbox已經在底層把它放入了poller輪詢器中進行等待

在沒有數據，調用tb_lo_coroutine_waitio進行socket等待事件后，tbox會自動啟用stackless調度器內部的io調度器（默認是不啟用的，延遲加載，減少無畏的資源浪費）

然后進行poll切換調度（內部根據不同平臺使用epoll, kqueue, poll, 后續還會支持iocp）。

如果有事件到來，會將收到事件的所有協程恢復執行，當然也可以指定等待超時，超時返回或者強行kill中斷掉。

tbox中內置了一個stackless版本的http_server，實現也是非常輕量，經測試效率還是非常高的， 整體表現比stackfull的實現更好。

更多stackless接口使用demo，可以參考tbox的源碼

信號量和鎖

這個就簡單講講了，使用跟stackfull的類似，例如：

// the lock static tb_lo_lock_t g_lock;// enter coroutine tb_lo_coroutine_enter(coroutine) {// loopwhile (lock->count--){// enter locktb_lo_lock_enter(&g_lock);// tracetb_trace_i("[coroutine: %p]: enter", tb_lo_coroutine_self());// wait some timetb_lo_coroutine_sleep(1000);// tracetb_trace_i("[coroutine: %p]: leave", tb_lo_coroutine_self());// leave locktb_lo_lock_leave(&g_lock);} }// init lock tb_lo_lock_init(&g_lock);// start coroutine // ..// exit lock tb_lo_lock_exit(&g_lock);

這里只是舉個例子，實際使用中盡量還是別這么直接用全局變量哦。。

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個人主頁：TBOOX開源工程

轉載于:https://my.oschina.net/tboox/blog/799860

總結

以上是生活随笔為你收集整理的tbox新增stackless协程支持的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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