Lua - 코루틴: 초보자 가이드

서론

안녕하세요, 미래의 프로그래머 여러분! 오늘 우리는 Lua 코루틴의 세계로 흥미로운 여정을 떠납니다. 지금 당신이 생각할 수 있는 것을 알고 있습니다: "코루틴? 그것이 복잡해 보이네!" 하지만 걱정하지 마세요, 저는 이 개념을 단계별로 안내해 드릴 것입니다. 학생들을 가르치면서 수년 동안 수많은 학생들에게 했던 것처럼.

Lua - Coroutines

thriller 책을 읽고 있지만 잠시 쉬어야 한다고 상상해 보세요. 책갈피를 넣고 책을 닫아둘 떄, 나중에 그 자리에서 다시 시작할 수 있습니다. 코루틴이 프로그래밍에서 하는 일은 바로 그거입니다! 코루틴은 프로그램의 실행을 특정 지점에서 중지하고 나중에 그 정확한 위치에서 다시 시작할 수 있게 합니다.

Lua에서 코루틴은 단일 프로그램 내에서 여러 개의 실행 스레드를 가지는 방법입니다. 하지만 전통적인 스레드와 달리, 코루틴은 협력적입니다. 즉, 운영 체제에 의해 강제로 실행을 양보하는 것이 아니라 자발적으로 제어를 양보합니다.

코루틴에서 사용할 수 있는 함수들

예제로 들어가기 전에 Lua에서 코루틴을 사용할 때 주로 사용하는 함수들을 표로 정리해 두겠습니다:

함수	설명
coroutine.create()	새로운 코루틴을 생성합니다
coroutine.resume()	코루틴의 실행을 시작하거나 계속합니다
coroutine.yield()	코루틴의 실행을 중지합니다
coroutine.status()	코루틴의 상태를 반환합니다
coroutine.wrap()	코루틴을 다시 실행하는 함수를 생성합니다

이제 이들 함수가 완전히 이해되지 않아도 걱정하지 마세요. 우리는 예제를 통해 하나씩 탐구해 보겠습니다!

예제

코루틴의 동작을 보기 위해 간단한 예제를 시작해 보겠습니다:

function count(start, finish)
for i = start, finish do
print(i)
coroutine.yield()
end
end

co = coroutine.create(count)

coroutine.resume(co, 1, 5)
print("메인 프로그램으로 돌아왔습니다")
coroutine.resume(co)
print("메인 프로그램으로 다시 돌아왔습니다")
coroutine.resume(co)
print("한 번 더 메인 프로그램으로 돌아왔습니다")
coroutine.resume(co)

위 예제는 무엇을 하는가?

이를 단계별로 설명해 보겠습니다:

count이라는 함수를 정의합니다. 이 함수는 두 개의 파라미터 start과 finish를 받습니다.
함수 내부에는 start에서 finish까지의 숫자를 출력하는 for 루프가 있습니다. 각 출력 후에 coroutine.yield()을 호출하여 함수의 실행을 중지합니다.
coroutine.create(count)를 사용하여 코루틴을 생성합니다. 이는 함수를 즉시 실행하지 않고, 코루틴으로 실행할 준비를 합니다.
coroutine.resume(co, 1, 5)를 사용하여 코루틴을 시작합니다. 1과 5는 count 함수에 전달됩니다.
코루틴은 1을 출력하고 중지됩니다. 제어는 메인 프로그램으로 돌아가 "메인 프로그램으로 돌아왔습니다"를 출력합니다.
coroutine.resume(co)를 다시 호출하여 코루틴을 재개합니다. 그러면 2를 출력하고 다시 중지됩니다.
이 과정이 계속되直到 코루틴이 실행을 마칩니다.

이 프로그램을 실행하면 숫자와 "메인 프로그램으로 돌아왔습니다" 메시지가 번갈아 출력됩니다. 메인 프로그램과 코루틴이 차례대로 실행되는 것처럼 보입니다!

또 다른 코루틴 예제

이해를 더욱 강화하기 위해 또 다른 예제를 보겠습니다:

function producer()
return coroutine.create(function()
for i = 1, 5 do
coroutine.yield("Item " .. i)
end
end)
end

function consumer(prod)
local status, value = coroutine.resume(prod)
while status and value do
print("소비됨: " .. value)
status, value = coroutine.resume(prod)
end
end

-- 생산자 코루틴 생성
local prod = producer()

-- 소비 시작
consumer(prod)

이 예제에서는 생산자-소비자 시나리오를 보고 있습니다:

producer 함수는 하나씩 아이템을 생성하여 양보하는 코루틴을 생성합니다.
consumer 함수는 생산자 코루틴을 받아서 모든 아이템을 소비합니다.
생산자 코루틴을 생성하고 소비자에게 전달합니다.

이를 실행하면 다음과 같은 출력을 보게 됩니다:

소비됨: Item 1
소비됨: Item 2
소비됨: Item 3
소비됨: Item 4
소비됨: Item 5

이는 코루틴이 협력적 다중 작업을 구현하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 보여줍니다. 생산자는 자신의 속도로 아이템을 생성하고, 소비자는 이를 소비합니다.

코루틴은 게임 개발(게임 상태 관리), 이터레이터 구현, 또는 동기식 모양의 비동기 연산 처리와 같은 시나리오에서 특히 유용합니다.

기억하세요, 연습이 완벽을 만듭니다! 이 예제를 수정해 보세요, 코드를 자유롭게 연습해 보세요, 그리고 어떤 일이 일어나는지 보세요. 이렇게 하면 프로그래밍을 배우는 가장 좋은 방법입니다. 그리고 누가 알랴요?也许有一天，你将成为教新一代程序员学习协程的人！

미래의 Lua 마스터 여러분, 즐거운 코딩을!

Credits: Image by storyset