某些语言的协程机制，其作用是什么，是否会造成额外的开销

[maxxfire]

一般情况下线程就够用了，线程也是系统的最小调度单位。
有些语言又提供了协程机制，那么在运行的时候不是还要多开一个线程（调度器或虚拟机）来调度这些协程？这不是一种资源的浪费吗。当然有些简单的协程可能直接用 siglongjmp 堆栈还原来实现了。
像传统 C/C++，直接编译机器码，直接就跑了，简单粗暴，还整什么调度器。

[sagaxu]

当然有额外开销，不过起 100 万个协程很轻松，换成 100 万个线程就呵呵了

[lbp0200]

楼主说的非常对，协程只是用来解决异步 IO 的，所以没事别用协程。

[shuax]

原因很简单，线程资源消耗太大。

[SaKuLa]

这个看不同语言的实现吧，Kotlin 的协程和线程开销差不多，但是能够将异步回调处理成同步的方法

[InkStone]

且不说内核用户的切换开销，光是一个线程几 M 的内存，就已经吃不消了。

[mmggll]

@ysc3839 这只是编译器部分的支持，实现要自己写。真正到 std 标准库提供，估计还得好久。。。

[lewis89]

@RudyC #20

是多协程工作的时候，多个协程的 IO 操作让 golang 给接管了，golang 应该有一个机制 将 IO 调用单独用一个线程来处理 派发 响应，像 epoll 调用就可以使用水平触发来 监听多个 fd，这样语言层面上，只要一个线程就能接管跟系统调用的操作，这样其它 golang 的线程就不用频繁进入内核态了，进入内核态首先要切换 MMU 的页表，L1 L2 cache 可能还会被 invalid 掉，单次内核态切换开销小，但是如果上千个线程的内核态频繁切换开销就大了，切换少了，很容易把线程给饿死，不频繁切换是不可能的。但是像 Java 这种线程池模型，你只能拿线程池死扛，没有其它好办法，因为语言层面上就没做协程，后续的版本可能会推出。

另外协程也有自己的问题，就是公平调度的问题，万一一个协程长期跑着，不退让 CPU，这样可能其它协程就饿死了，在调度算法上面还需要做很多处理，至于协程的中断，可以参考 Java 的 GC safePoint 实现，应该是使用 Linux 的 mprotect 系统调用，在特定的汇编地址下，插入一些 nop 代码，当操作系统检测到 CPU 运行到这个地址的时候，就会触发软中断跳转到 mprotect 事先设置的回调调用

有兴趣的朋友最好了解一下 epoll 跟 mprotect 调用，这两个函数读完说明书，基本上就了解协程是如何实现的了

[lewis89]

@RudyC #20 这也是我称 golang 是虚拟机的原因，因为其协程本身就是虚拟了一套操作系统的调度功能，并且会在编译后的特定的汇编代码处插入特定指令，此时会触发一些 golang 协程系统内部机制的一些调用来完成调度功能

[misaka19000]

看我之前写的文章

https://www.nosuchfield.com/2019/01/09/Multiplex-and-non-blocking-and-threading-and-coroutine/

[RudyC]

@lewis89 是的,我记得在学习 golang 时看到有一个叫 netpoller 的东西,大概就是 epoll 的功能,只是 golang 利用 netpoller 来接管了网络 io 操作

golang 用得不多,所以也不确定自己理解得对不对,感觉协程主要发挥空间是在 IO 密集场景 lol

[lewis89]

另外协程这一套机制等于把协程的栈空间 全部放在 golang 整个进程的堆空间，如果频繁向操作系统申请释放内存空间，会造成内存抖动，因为现代操作系统有一套复杂的堆内存管理机制，需要整理碎片大小的内存空间，如果 golang 进程频繁申请释放内存空间，就会频繁触发操作系统的内存整理，而传统的线程，其栈空间都是预设好的，会随着调用增加，会随着返回减少，操作系统有特定的机制整理栈空间。

[RudyC]

@lewis89 感谢评论，看完你的评论之后理解更多了

[lewis89]

@RudyC #30 是的，协程本身就是应付互联网的 IO 密集型场景，计算密集型，其实没有多线程的必要，很多算法并不能并行。

[lewis89]

@RudyC #32 其实简单来说，就是接管了调用，让 epoll 去完成多路 IO 复用，这样当 epoll 告诉你可以读这个 fd 的时候，就让协程回到运行态，协程应该算是被发明出来对抗回调地狱用的，毕竟大部分人习惯线性思维，而不是 callback hell

[Nugine0]

所有语言的异步 IO 都需要操作系统的非阻塞支持，比如 epoll 。
应用注册 IO，当 IO 完成后，系统会通知应用处理对应事件，这样一个线程就能同时进行多个 IO 操作，不用被阻塞调用卡住。

拿 js 举例，无栈异步语法分为回调、Promise 、async/await 三种，第一种是回调地狱，第二种链式调用开火车，第三种用同步格式写异步，最人性化。

再拿 go 举例，有栈异步语法与同步一致，调度器会在进行 IO 时自动把协程切走。py 在没有 async 语法时用的是 gevent 有栈协程，把同步操作自动换成异步，无需修改代码。

js 本身就是事件循环，无栈协程是加糖解决回调地狱。

py 有两种协程，gevent 的有栈协程，asyncio 的无栈协程，都是为了提高 IO 效率。

go 是有栈协程，m:n 调度，多个线程上可以运行多个协程，卡住时其他线程还会偷走多余的任务。本来一个线程只能进行一个 IO 操作，现在可以同时进行多个，提高 IO 效率。

c++20 的是无栈协程，但可能有隐式分配。

Rust 的是无栈协程，没有隐式分配，调度器要自己选择第三方库，基本上都有工作窃取算法。其中的无栈协程可以不用分配直接放栈上执行，也可以交给调度器作为顶层 future 执行。而且 Rust 没有 GC，实时性可以有保证。

个人认为，在各种语言中，Rust 的无栈协程是最轻量的。

[owenliang]

那点内存资源和 CPU 开销都不是重点吧，更好的编程模型让开发者更爽的表达自己的想法，这才是背后的意图。

[charlie21]

你的感觉是对的

它 不是因为替你种菜而优秀，而是把种菜这件辛苦事做成了一个 robust 的 layer，一个健壮的层。这是它的意义所在。它方便了那些想种菜而能力不足的人。

本身就不想种菜，你不需要 它
本身就在想种菜的时候自己种得非常好（ robust ），那么你也不需要 它

当你关注的问题是 菜是不是 robust，那么 谁种的菜也无所谓

自己种菜的人是大有人在的，在它出现之前的日子里。

（它的出现令种菜大师暗淡无光，令无名小卒洋洋得意：看 我是垃圾，但我也能有菜吃，它种的。我不会种，我会调用它种，就 OK 。你可想而知吹它的都是什么菜）

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[guanhui07]

协程 占用资源更少，能创建协程更多

[no1xsyzy]

@Nugine0 #35 还有 Lisp 系，基本没什么库，直接拿 call/cc 手撸就成（
@charlie21 #37 然而楼主的问题是：“这种出来的菜能吃？”

[NakeSnail]

感觉楼主的思考更具有启发意义，上面几位告诉楼主线程和协程优缺点的貌似没有楼主理解的深入