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  • 今天在改一个程序,改成部分逻辑用lua写,这个程序是多线程的。将程序中部分逻辑改成lua之后,各种非法访问内存错误,各种奇奇怪怪的问题,不分时间,不分地点的出现崩溃。从调用堆栈来看,基本都是使用lua造成的。...

    今天在改一个程序,改成部分逻辑用lua写,这个程序是多线程的。将程序中部分逻辑改成lua之后,各种非法访问内存错误,各种奇奇怪怪的问题,不分时间,不分地点的出现崩溃。从调用堆栈来看,基本都是使用lua造成的。在多线程中使用lua_newthread得到的lus_State仍然有时候程序会崩溃。基本上可以确定为多线程中操作lua 的问题了。

    前几天我转载的一篇文章,文章写了关于lua多线程的作法。作法有二

    1.每一个线程函数用lua_newthread产生一个新的lua_state 以后对lua操作都用这个lua_state

    2.修改lua源码使之成为支持多线程的(修改lua 源代码中lua_lock lua_unlock宏)

    对于第2条,那篇文中的例子是用 pthread_mutex_t 来进行线程同步的pthread_mutex_t,我对pthread_mutex_t 不熟,网上一查才知道一般是在linux下C语言进行线程同步用的,在windows下面一般多线程都用CRITICAL_SECTION,和内核对象来进行线程同步的。于是产生了这篇文章。

    修改代码如下:

    1.global_State加一个成员变量  m_cs

    Code Snippet
    1. typedef struct global_State {
    2.   stringtable strt;  /* hash table for strings */
    3.   lua_Alloc frealloc;  /* function to reallocate memory */
    4.   void *ud;         /* auxiliary data to `frealloc' */
    5.   lu_byte currentwhite;
    6.   lu_byte gcstate;  /* state of garbage collector */
    7.   int sweepstrgc;  /* position of sweep in `strt' */
    8.   GCObject *rootgc;  /* list of all collectable objects */
    9.   GCObject **sweepgc;  /* position of sweep in `rootgc' */
    10.   GCObject *gray;  /* list of gray objects */
    11.   GCObject *grayagain;  /* list of objects to be traversed atomically */
    12.   GCObject *weak;  /* list of weak tables (to be cleared) */
    13.   GCObject *tmudata;  /* last element of list of userdata to be GC */
    14.   Mbuffer buff;  /* temporary buffer for string concatentation */
    15.   lu_mem GCthreshold;
    16.   lu_mem totalbytes;  /* number of bytes currently allocated */
    17.   lu_mem estimate;  /* an estimate of number of bytes actually in use */
    18.   lu_mem gcdept;  /* how much GC is `behind schedule' */
    19.   int gcpause;  /* size of pause between successive GCs */
    20.   int gcstepmul;  /* GC `granularity' */
    21.   lua_CFunction panic;  /* to be called in unprotected errors */
    22.   TValue l_registry;
    23.   struct lua_State *mainthread;
    24.   UpVal uvhead;  /* head of double-linked list of all open upvalues */
    25.   struct Table *mt[NUM_TAGS];  /* metatables for basic types */
    26.   TString *tmname[TM_N];  /* array with tag-method names */
    27.   CRITICAL_SECTION m_cs/*windows mutithread */
    28. } global_State;

     

    2.在lua_newstate加入初始化Critical_section的代码 InitializeCriticalSection(&g->m_cs);

    Code Snippet
    1. LUA_API lua_State *lua_newstate (lua_Alloc fvoid *ud) {
    2.   int i;
    3.   lua_State *L;
    4.   global_State *g;
    5.   void *l = (*f)(udNULL, 0, state_size(LG));
    6.   if (l == NULLreturn NULL;
    7.   L = tostate(l);
    8.   g = &((LG *)L)->g;
    9.   L->next = NULL;
    10.   L->tt = LUA_TTHREAD;
    11.   g->currentwhite = bit2mask(WHITE0BITFIXEDBIT);
    12.   L->marked = luaC_white(g);
    13.   set2bits(L->marked, FIXEDBITSFIXEDBIT);
    14.   preinit_state(Lg);
    15.   g->frealloc = f;
    16.   g->ud = ud;
    17.   g->mainthread = L;
    18.   g->uvhead.u.l.prev = &g->uvhead;
    19.   g->uvhead.u.l.next = &g->uvhead;
    20.   g->GCthreshold = 0;  /* mark it as unfinished state */
    21.   g->strt.size = 0;
    22.   g->strt.nuse = 0;
    23.   g->strt.hash = NULL;
    24.   setnilvalue(registry(L));
    25.   luaZ_initbuffer(L, &g->buff);
    26.   g->panic = NULL;
    27.   g->gcstate = GCSpause;
    28.   g->rootgc = obj2gco(L);
    29.   g->sweepstrgc = 0;
    30.   g->sweepgc = &g->rootgc;
    31.   g->gray = NULL;
    32.   g->grayagain = NULL;
    33.   g->weak = NULL;
    34.   g->tmudata = NULL;
    35.   g->totalbytes = sizeof(LG);
    36.   g->gcpause = LUAI_GCPAUSE;
    37.   g->gcstepmul = LUAI_GCMUL;
    38.   g->gcdept = 0;
    39.   InitializeCriticalSection(&g->m_cs);
    40.   for (i=0; i<NUM_TAGSi++) g->mt[i] = NULL;
    41.   if (luaD_rawrunprotected(Lf_luaopenNULL) != 0) {
    42.     /* memory allocation error: free partial state */
    43.     close_state(L);
    44.     L = NULL;
    45.   }
    46.   else
    47.     luai_userstateopen(L);
    48.   return L;
    49. }

    3.在close_state 加入删除CriticalSection的代码 DeleteCriticalSection(&g->m_cs);

    Code Snippet
    1. static void close_state (lua_State *L) {
    2.   global_State *g = G(L);
    3.   luaF_close(LL->stack);  /* close all upvalues for this thread */
    4.   luaC_freeall(L);  /* collect all objects */
    5.   lua_assert(g->rootgc == obj2gco(L));
    6.   lua_assert(g->strt.nuse == 0);
    7.   luaM_freearray(LG(L)->strt.hashG(L)->strt.sizeTString *);
    8.   luaZ_freebuffer(L, &g->buff);
    9.   freestack(LL);
    10.   lua_assert(g->totalbytes == sizeof(LG));
    11.   DeleteCriticalSection(&g->m_cs);
    12.   (*g->frealloc)(g->udfromstate(L), state_size(LG), 0);
    13. }

    4.修改lua_lock和lua_unlock宏如下

    Code Snippet
    1. #ifndef lua_lock
    2. #define lua_lock(LEnterCriticalSection(&(G(L)->m_cs))
    3. #define lua_unlock(LLeaveCriticalSection(&(G(L)->m_cs))
    4. #endif

    5.为了使用CRITICAL_SECTION我们比较通用的方法是包含头文件 windows.h,但包含后发现,lua库中的LoadString函数正好与windows  api LoadString同名。所以把lua库内部所使用的LoadString通通改为LUA_LoadString即可

    修改完之后,在控制台写了四个线程一个一个主lua_state,四个线程使用lua_newthread得到的lua_state,没有再出现错误了。

    展开全文
  • lua多线程

    千次阅读 2018-04-15 13:54:37
    lua5.3.4在Windows下多线程 作者:Mrzhu007 日期:2018-04-15 博客地址:金色世界 简介 之前做的一个测试项目。在使用lua脚本对一些固件测试的时候,需要lua满足多线程。来进行同步检测 实现 该方案由...

    lua5.3.4在Windows下多线程


    作者:Mrzhu007
    日期:2018-04-15
    博客地址:金色世界


    简介

    之前做的一个测试项目。在使用lua脚本对一些固件测试的时候,需要lua满足多线程。来进行同步检测

    实现

    该方案由网友提供,在github上也可以下载。在使用过程中,有一些bug已进行修改。适配与lua5.3.4版本.
    以防以后忘掉,故整理成文档。各位网友喜欢的话不妨拿去使用。我只在测试项目中使用。
    在使用多线程的时候请让线程自己终止,或者使用lua变量外界控制。
    不要使用库中提供的终止线程函数。有问题,但不影响使用,就没改。

    • 第一步GitHub下载最新lua源码
    • 第二步添加一下.c文件名字自己取建议systhread。将下面的源码复制进去

      #include <Windows.h> 
      #include "lua.h"
      #include "lauxlib.h"
      #include "lualib.h"
      #include "lstate.h"
      
      #define TNAMESTR_SYSTHREAD "g_utype_systhread"// userdata type name
      
      typedef struct _SysThread
      {
          lua_State *thread;
          int        ref;//在C注册表中的引用,防止被回收
          DWORD      id;
          HANDLE     handle;
      }SysThread;
      
      DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lp)
      {
          SysThread *st = (SysThread *)lp;
          int ntop = lua_gettop(st->thread);
          int err = lua_pcall(st->thread, ntop-1, 0, 0);
          if (err) printf("[Thread %x callback error] %s", st, lua_tostring(st->thread, -1));
          if (st->ref) luaL_unref(st->thread, LUA_REGISTRYINDEX, st->ref);
          return err;
      }
      
      static int luaB_newthread (lua_State *L);
      
      static int luaB_resumethread (lua_State *L) 
      {
          SysThread *st = (SysThread *)luaL_checkudata(L, 1, TNAMESTR_SYSTHREAD);
      
          int count = ResumeThread(st->handle);
          if (count == -1) 
              lua_pushboolean(L, 0);
          else
              lua_pushinteger(L, count);
          return 1;
      }
      
      static int luaB_suspendthread (lua_State *L) 
      {
          SysThread *st = (SysThread *)luaL_checkudata(L, 1, TNAMESTR_SYSTHREAD);
          int count = SuspendThread(st->handle);
          if (count == -1) 
              lua_pushboolean(L, 0);
          else 
              lua_pushinteger(L, count);
          return 1;
      }
      
      static int luaB_terminatethread(lua_State *L) 
      {   
          SysThread *st = (SysThread *)luaL_checkudata(L, 1, TNAMESTR_SYSTHREAD);
          BOOL b = TerminateThread(st->handle, lua_isnoneornil(L, 2) ? 0 : luaL_checkinteger(L, 2));
          lua_pushboolean(L, b);
          luaL_unref(st->thread, LUA_REGISTRYINDEX, st->ref);  st->ref = 0;
          return 1;
      }
      
      static int luaB_waitthread(lua_State *L) 
      {
          SysThread *st = (SysThread *)luaL_checkudata(L, 1, TNAMESTR_SYSTHREAD);
          WaitForSingleObject(st->handle,
          lua_isnoneornil(L, 2) ? INFINITE : luaL_checkinteger(L, 2));
          return 0;
      }
      
      static int luaB_getthreadexitcode(lua_State *L) 
      {
          SysThread *st = (SysThread *)luaL_checkudata(L, 1, TNAMESTR_SYSTHREAD);
      
          DWORD exitCode;
          BOOL b = GetExitCodeThread(st->handle, &exitCode);
          if (b)
              lua_pushinteger(L, exitCode);
          else if (exitCode == STILL_ACTIVE)
              lua_pushboolean(L, b);
          else
              lua_pushnil(L);
          return 1;
      }
      
      static int luaB_getid(lua_State *L) 
      {
          SysThread *st = (SysThread *)luaL_checkudata(L, 1, TNAMESTR_SYSTHREAD);
      
          lua_pushinteger(L, st->id);
          lua_pushinteger(L, (int)st->handle);
          return 2;
      }
      
      static int luaB_threadsleep(lua_State *L) 
      {
          Sleep(luaL_checkinteger(L, 1));
          return 0;
      }
      
      static const luaL_Reg systhreadlib[] = 
      {
          {"create",luaB_newthread},
          {"resume",luaB_resumethread},
          {"suspend",luaB_suspendthread},
          {"terminate",luaB_terminatethread},
          {"wait",luaB_waitthread},
          {"exitcode",luaB_getthreadexitcode},
          {"getid",luaB_getid},
          {"sleep",luaB_threadsleep},
          {NULL,NULL}
      };
      
      static int luaB_newthread (lua_State *L)
      {   
          int nTop;
          lua_State* newthr;
          int ref;
          SysThread *st;
          luaL_checktype(L, 1, LUA_TFUNCTION);
      
          nTop = lua_gettop(L);
          newthr = lua_newthread(L);
          ref = luaL_ref(L, LUA_REGISTRYINDEX);//放到C注册表中防止被回收
          lua_xmove(L, newthr, nTop);//把启动函数以及参数移到新的lua_State 中
      
          st = (SysThread *)lua_newuserdata(L, sizeof(SysThread));
          st->ref = ref;
          st->thread = newthr;
          //创建系统线程
              if ((st->handle = CreateThread(NULL, 0, ThreadProc, st, CREATE_SUSPENDED, &st->id)))
          {   
              luaL_newmetatable(L, TNAMESTR_SYSTHREAD); //创建一个类型为 TNAMESTR_SYSTHREAD 的userdata
              luaL_newlib(L,systhreadlib); //
              lua_setfield(L, -2, "__index");
              lua_setmetatable(L, -2);
          }
          else //创建失败,返回false
          if (!st->handle) { lua_pushboolean(L, 0); }
          return 1;
      }
      
      int luaopen_systhread(lua_State *L) 
      {
          luaL_newlib(L, systhreadlib);
          return 1;
      }
      
    • 第三步在linit.c文件中的loadedlibs结构中添加如下:

      {LUA_SYSTHREADLIBNAME, luaopen_systhread},
      
    • 第四步在lstate.h文件中在添加

      //在lua_newstate中TString *strcache[STRCACHE_N][STRCACHE_M];  /* cache for strings in API */后面添加
      CRITICAL_SECTION cri_sec;
      
    • 第五步在lstate.c文件中添加

      //在lua_newstate中g->gcstepmul = LUAI_GCMUL;后面
      InitializeCriticalSection(&g->cri_sec);
      
    • 第六步在lualib.h文件中添加

      #define LUA_SYSTHREADLIBNAME    "systhread"
      LUAMOD_API int (luaopen_systhread) (lua_State *L);
      
    • 第七步在lundump.c文件中LoadString函数前面添加

      #undef LoadString   //ADDED BY ZHUGAOLEI
      

    最后

    好了,到此为止可以开启自己的lua多线程之路了。至于怎么编译lua和怎么使用lua。网上教程很多。

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  • 多线程中的lua同步问题 http://www.cnblogs.com/ghost240/p/3526185.html 最近写paintsnow::start时出现了一个非常麻烦的BUG,程序的Release版本大约每运行十几次就会有一次启动时崩溃(Debug版本还...

    多线程中的lua同步问题


    http://www.cnblogs.com/ghost240/p/3526185.html

    最近写paintsnow::start时出现了一个非常麻烦的BUG,程序的Release版本大约每运行十几次就会有一次启动时崩溃(Debug版本还没崩溃过),崩溃点也不固定。经过简单分析之后,确定是线程同步的问题。于是便修改了线程通信的代码,并使用pthread_mutex_lock/unlock来防止冲突。重新编译后,崩溃频率有所减少。但是每运行约四十次,还是免不了崩溃一次,而且冷启动时崩溃概率更大。

    在VC中的Release版本中设置Generate Debug Info后,重复多次运行程序,好不容易得到了几次崩溃记录。综合这几次的崩溃点,可以发现崩溃基本都发生在重分配内存(operator new())时,而且调用堆栈中还显示调用过程中有luaVM的参与。经过多日跟踪,终于发现问题所在,特作记录。

    首先简单说一下paintsnow的组织结构。paintsnow::start主要是由两个线程并行执行的,其中一个负责构架、绘图、消息处理等,由底层核心paintsnow.lib提供,另一个执行lua脚本,由luaVM和一些Paintsnow API构成。由于两个线程有时候需要调用另一个线程所提供的功能,因此可能会出现两个线程冲突的问题。之前的代码仅仅是对脚本线程call核心线程时做过调用转接和加锁处理,但是实际上有时核心线程也会call脚本(通常出现在各种回调函数中)。

    网上的资料说解决多线程调用同一个luaVM的有效方案是使用lua_newthread来创建一个脚本线程单元,然后用新创建的单元作为lua_State来call。这一招在通常情况下是非常管用的,因为它成功避免了lua栈上的冲突。painsnow以前的方案就是这样写的。可是问题就出在lua本身为了兼容标准,并不包含线程同步的处理函数,所谓的newthread只是逻辑上的thread而非操作系统概念的thread,因此这样调用luaVM依然存在着重入的风险,特别是在内存重分配时会产生意思不到的错误。

    当然,对于lua这种设计得非常优雅的库,自然对多线程有过考虑。通过lua的源码可以看出,lua在每一个不可重入的函数中都用lua_lock创建了一个锁以保证同步。默认情况下,由于同步锁并不包含在标准库中,所以lua_lock实际只是一个空宏:(llmits.h中有定义)

    #define lua_lock(L) ((void)0)

    如果想要添加多线程支持,需要重写它和lua_unlock两个宏。这不是难事,以添加pthread提供锁功能为例:

    在lstate.h中,对GlobalState结构新加一个成员:

    pthread_mutex_t lock;

    然后在lua_newstate中添加初始化代码:

    pthread_mutex_init(&g->lock, NULL);

    接着重定义lock/unlock宏(写在原定义前面即可):

    #define lua_lock(L) pthread_mutex_lock(&(G(L)->lock));

    #define lua_unlock(L) pthread_mutex_unlock(&(G(L)->lock));

    最后在close_state函数的末尾添加两行:


    static void close_state (lua_State *L) {
      global_State *g = G(L);
      luaF_close(L, L->stack);  /* close all upvalues for this thread */
      luaC_freeallobjects(L);  /* collect all objects */
      luaM_freearray(L, G(L)->strt.hash, G(L)->strt.size);
      luaZ_freebuffer(L, &g->buff);
      freestack(L);
      lua_assert(gettotalbytes(g) == sizeof(LG));
     pthread_mutex_unlock(&g->lock);
     pthread_mutex_destroy(&g->lock);

      (*g->frealloc)(g->ud, fromstate(L), sizeof(LG), 0);  /* free main block */
    }

     

    修改完成后,重新编译程序,问题解决。

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  • 最近写paintsnow::start时出现了一个非常麻烦的BUG,程序的Release版本大约每运行十几次就会有一次启动时崩溃(Debug版本还没...经过简单分析之后,确定是线程同步的问题。于是便修改了线程通信的代码,并使用pthr...

    转自 http://www.cnblogs.com/ghost240/p/3526185.html

    最近写paintsnow::start时出现了一个非常麻烦的BUG,程序的Release版本大约每运行十几次就会有一次启动时崩溃(Debug版本还没崩溃过),崩溃点也不固定。经过简单分析之后,确定是线程同步的问题。于是便修改了线程通信的代码,并使用pthread_mutex_lock/unlock来防止冲突。重新编译后,崩溃频率有所减少。但是每运行约四十次,还是免不了崩溃一次,而且冷启动时崩溃概率更大。

    在VC中的Release版本中设置Generate Debug Info后,重复多次运行程序,好不容易得到了几次崩溃记录。综合这几次的崩溃点,可以发现崩溃基本都发生在重分配内存(operator new())时,而且调用堆栈中还显示调用过程中有luaVM的参与。经过多日跟踪,终于发现问题所在,特作记录。

    首先简单说一下paintsnow的组织结构。paintsnow::start主要是由两个线程并行执行的,其中一个负责构架、绘图、消息处理等,由底层核心paintsnow.lib提供,另一个执行lua脚本,由luaVM和一些Paintsnow API构成。由于两个线程有时候需要调用另一个线程所提供的功能,因此可能会出现两个线程冲突的问题。之前的代码仅仅是对脚本线程call核心线程时做过调用转接和加锁处理,但是实际上有时核心线程也会call脚本(通常出现在各种回调函数中)。

    网上的资料说解决多线程调用同一个luaVM的有效方案是使用lua_newthread来创建一个脚本线程单元,然后用新创建的单元作为lua_State来call。这一招在通常情况下是非常管用的,因为它成功避免了lua栈上的冲突。painsnow以前的方案就是这样写的。可是问题就出在lua本身为了兼容标准,并不包含线程同步的处理函数,所谓的newthread只是逻辑上的thread而非操作系统概念的thread,因此这样调用luaVM依然存在着重入的风险,特别是在内存重分配时会产生意思不到的错误。

    当然,对于lua这种设计得非常优雅的库,自然对多线程有过考虑。通过lua的源码可以看出,lua在每一个不可重入的函数中都用lua_lock创建了一个锁以保证同步。默认情况下,由于同步锁并不包含在标准库中,所以lua_lock实际只是一个空宏:(llmits.h中有定义)

    #define lua_lock(L) ((void)0)

    如果想要添加多线程支持,需要重写它和lua_unlock两个宏。这不是难事,以添加pthread提供锁功能为例:

    在lstate.h中,对GlobalState结构新加一个成员:

    pthread_mutex_t lock;

    然后在lua_newstate中添加初始化代码:

    pthread_mutex_init(&g->lock, NULL);

    接着重定义lock/unlock宏(写在原定义前面即可):

    #define lua_lock(L) pthread_mutex_lock(&(G(L)->lock));

    #define lua_unlock(L) pthread_mutex_unlock(&(G(L)->lock));

    最后在close_state函数的末尾添加两行:


    static void close_state (lua_State *L) {
      global_State *g = G(L);
      luaF_close(L, L->stack);  /* close all upvalues for this thread */
      luaC_freeallobjects(L);  /* collect all objects */
      luaM_freearray(L, G(L)->strt.hash, G(L)->strt.size);
      luaZ_freebuffer(L, &g->buff);
      freestack(L);
      lua_assert(gettotalbytes(g) == sizeof(LG));
     pthread_mutex_unlock(&g->lock);
     pthread_mutex_destroy(&g->lock);

      (*g->frealloc)(g->ud, fromstate(L), sizeof(LG), 0);  /* free main block */
    }

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空空如也

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