纖程與協(xié)程的區(qū)別
纖程（Fiber）是 Windows 操作系統(tǒng)提供的概念。那什么是纖程呢？
纖程是一種比線程更輕量級的執(zhí)行單元，它可以在一個線程中切換執(zhí)行，不需要操作系統(tǒng)內(nèi)核的干預(yù)。纖程可以用來實現(xiàn)異步任務(wù)，避免了創(chuàng)建新線程的開銷。纖程也叫做協(xié)程（coroutine），是一種用戶態(tài)的多任務(wù)機(jī)制。
協(xié)程與纖程主要的區(qū)別點(diǎn)：
- 纖程是操作系統(tǒng)級別的實現(xiàn)，而協(xié)程是語言級別的實現(xiàn)。纖程被操作系統(tǒng)內(nèi)核控制，協(xié)程對于內(nèi)核而言不可見。
- 纖程和線程類似，都擁有自己的棧、寄存器現(xiàn)場等資源，但是纖程更輕量級，一個線程可以包含多個纖程。協(xié)程也可以有自己的棧（stackful）或者共享棧（stackless），但是寄存器現(xiàn)場由用戶代碼保存和恢復(fù)。
- 纖程之間的切換由用戶控制，需要顯式地調(diào)用轉(zhuǎn)換函數(shù)。協(xié)程之間的切換也由用戶控制，但是可以通過生成器、異步函數(shù)等語法糖來隱式地實現(xiàn)。
- 纖程只出現(xiàn)在 Windows 上，而協(xié)程在很多語言和平臺上都有支持。
一個簡單的纖程程序，創(chuàng)建兩個纖程并在它們之間切換：
#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#define FIBER_COUNT 2
LPVOID g_lpFiber[FIBER_COUNT] = {};
VOID WINAPI FiberFun(LPVOID pParam) //纖程函數(shù)的返回類型為VOID，并不是因為返回值沒有意義，而是因為這個函數(shù)不應(yīng)該返回！
{
int nFiberIndex = (int)pParam;
while (true)
{
std::cout << "Fiber" << nFiberIndex << std::endl;
SwitchToFiber(g_lpFiber[1 - nFiberIndex]); //切換到另一個纖程
}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
LPVOID lpMainFiber = ConvertThreadToFiber(NULL); //將當(dāng)前線程轉(zhuǎn)換為主纖程
if (lpMainFiber == NULL)
{
std::cout << "ConvertThreadToFiber failed" << std::endl;
return -1;
}
for (int i = 0; i < FIBER_COUNT; i++)
{
g_lpFiber[i] = CreateFiber(0, FiberFun, (LPVOID)i); //創(chuàng)建子纖程
if (g_lpFiber[i] == NULL)
{
std::cout << "CreateFiber failed" << std::endl;
return -1;
}
}
SwitchToFiber(g_lpFiber[0]); //切換到第一個子纖程
for (int i = 0; i < FIBER_COUNT; i++)
{
DeleteFiber(g_lpFiber[i]); //刪除子纖程
}
ConvertFiberToThread(); //將主纖程轉(zhuǎn)換回線程
return 0;
}一個使用纖程實現(xiàn)協(xié)同程序的例子：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#define MAX_FIBERS 3
DWORD dwCounter;
void WINAPI MyFunc(LPVOID lpParameter)
{
DWORD dwIndex;
dwIndex = *(DWORD *)lpParameter;
while(TRUE)
{
printf("dwCounter=%d,dwIndex=%d\n",dwCounter,dwIndex);
dwCounter++;
SwitchToFiber(lpParameter);
}
}
void main()
{
LPVOID lpMainAddress;
LPVOID lpAddress[MAX_FIBERS];
DWORD dwParameter[MAX_FIBERS];
int i;
lpMainAddress=ConvertThreadToFiber(NULL);
for(i=0;i<MAX_FIBERS;i++)
{
dwParameter[i]=i+1;
lpAddress[i]=CreateFiber(0,(LPFIBER_START_ROUTINE)MyFunc,&dwParameter[i]);
}
for(i=0;i<10;i++)
SwitchToFibers(lpAddress[i%MAX_FIBERS]);
for(i=0;i<MAX_FIBERS;i++)
DeleteFibers(lpAddress[i]);
printf("end\n");
}- 協(xié)程是一種在應(yīng)用層模擬的線程，它可以在不同的執(zhí)行點(diǎn)之間切換，而不需要操作系統(tǒng)的干預(yù)。
- 協(xié)程可以提高程序的性能和并發(fā)能力，同時也簡化了異步編程的復(fù)雜度。
- 協(xié)程是一種輕量級的并發(fā)技術(shù)，它可以在單個線程內(nèi)執(zhí)行多個任務(wù)，從而實現(xiàn)高效的并發(fā)操作。與線程相比，協(xié)程的優(yōu)勢在于它可以避免線程切換的開銷，減少資源占用，同時也更易于編程。
盡管協(xié)程的概念早于線程，但協(xié)程的實現(xiàn)并不是所有操作系統(tǒng)原生支持的。目前，很多編程語言都是通過自己的運(yùn)行時環(huán)境來模擬協(xié)程，利用線程技術(shù)來實現(xiàn)協(xié)程的調(diào)度。這些語言中，像 golang 這樣的語言在實現(xiàn)上比較成熟，可以支持大量的協(xié)程同時執(zhí)行，這也是 golang 能夠處理高并發(fā)的原因之一。
在 golang 中，協(xié)程的實現(xiàn)是基于線程的，它維護(hù)了一個協(xié)程隊列，由多個線程來負(fù)責(zé)執(zhí)行協(xié)程隊列中的任務(wù)。當(dāng)一個協(xié)程在執(zhí)行過程中遇到了阻塞操作，比如等待 IO 數(shù)據(jù)返回，它會被放入一個阻塞隊列中，等待 IO 數(shù)據(jù)返回后再繼續(xù)執(zhí)行。在這個過程中，當(dāng)前線程會去執(zhí)行隊列中的其他協(xié)程，從而實現(xiàn)協(xié)程之間的切換。
