先从coroutine说起

coroutine是一种常见的流程控制语句, 可以在单线程内模拟多线程的执行, 经常被用于非抢占式用户态纤程(Fiber)
这里先要区分一下两种不同的coroutine

• stackless coroutine (semi-coroutine)


• stackful coroutine (coroutine)

stackless coroutine又经常被称为generator. 下面这些语言中的yield都属于stackless coroutine

• javascript 1.7


• python


• ruby

本文主要是讲解yield的本质及其实现原理, 对于yield比较陌生的同学可以先简单学习一下javascript 1.7的文档: https://developer.mozilla.org/en/New_in_JavaScript_1.7#Generators

stackless coroutine本质上仅仅是一个语法糖, 例如下面这段javascript代码, 可以转换成不使用yield的代码:

function fib() {

  var i = 0, j = 1;

  while (true) {

    yield i;

    var t = i;

    i = j;

    j += t;

  }

}

首先把while/for循环转换成递归, 并且新建一个generator对象:

function fib() {

  var generator = {};

  generator.next = function () {

    var i = 0, j = 1;

    var $while = function () {

      yield i;

      var t = i;

      i = j;

      j += t;

      $while();

      /* 1 /

    }

    $while();

    / 2 /

  }

  return generator;

}

然后对generator内部做cps变换. 经过cps变换后, yield成为一个普通函数:

function fib() {

  var generator = {};

  var $yield = function (k, value) {

    generator.next = k;

    return value;

  };

  generator.next = function () {

    var i = 0, j = 1;

    var $while = function (k / $while never return, so k is never called. /) {

      return $yield(function () {

        // all statements after yield become continuation of yield, which comes into this function

        var t = i;

        i = j;

        j += t;

        return $while(function () { / 1 / });

      }, i / arguments of yield /);

    };

    return $while(function () { / 2 */ });

  }

  return generator;

}



// test code, copy into any javascript engine and check result

var g = fib();

for (var i = 0; i < 10; i++) {

  console.log(g.next());

}

上面所使用到了两种转换:

• 循环变递归


• CPS变换

这两种转换都是通用转换, 任何程序都可以做这样的转换, 通过这两种转换可以把任何使用yield的代码转换成普通代码. 实际上, stackless coroutine的实现就是编译器(或者解释器)在背后做了这些工作.