Unity协程以及迭代器

早在写cocos-lua时就说要认真研究一下协程,然而…

参考
twisted oak
Edison
丘丘雷雷的博客
王选易
中辽普坦的专栏

IEnumerable


namespace System.Collection{
    public interface IEnumerable{
        IEnumerator GetEnumerator();
    }
}

任何继承了IEnumerable接口的都可以通过foreach来遍历。

IEnumerator


namespace System.Collection{
    public interface IEnumerator{
        bool MoveNext();
        object Current(get;);
        void Reset();
    }
}

.net官方关于IEnmerator的例子

public class PeopleEnum : IEnumerator{
    public Person[] _people;
    int position = -1;
    public PeopleEnum(Person[] list){
        _people = list;
    }

    public bool MoveNext(){
        position++;
        return (position < _people.Length);
    }

    object IEnumerator.Current{
        get{return Current}
    }

    public Person Current{
        get{
            try{
                return _people[position];
            }catch(IndexOutOfRangeException ){
                throw new InvalidOperationException();
            }
        }
    }
} 

Time slicing

不管什么时候,如果你想创建一个能够经历多个逻辑帧的流程,但是不适用多线程或多进程,那你就需要把一个任务来分割成多个任务,然后在下一帧继续执行这个任务。

斐波拉切

首先来一个经典的斐波拉切实现
[1,1,2,3,5,8…]

IEnumerator Fibonacci(){
    int Fkm2 = 1;
    int Fkm1 = 1;
    yield return 1; 
    yield return 1;
    while(Fkm1 + Fkm2 < int.MaxValue){
        int Fk = Fk2 + Fk1;
        Fk2 = Fk1;
        Fk1 = Fk;
        yield return Fk;
    }
}

void Start(){
    IEnumerator fib = Fibonacci();

    for(i = 0 ; i < 10 ;i ++){
        if(!fib.MoveNext()){
            break;
        }

        Debug.Log((int)fib.Current);
    }
}

Unity协程


StartCoroutine

开启一个协程。协程的调用几乎没有任何性能开销,StartCoroutine一般都会立即返回,然而你也可以获得返回结果的值。但会等到协程结束才能生效。

StartCoroutine()生成一个Coroutine实例,第一次运行IEnumerator然后返回一个yield值。
游戏逻辑在每帧执行。例如Update会在每帧调用,unity会在没帧调用保存的Coroutines并且处理IEnumerators返回的值。

yield return

  • 本质和return作用一样,将当前函数返回,只不过下次再调用这个函数是,会从yield return的下一句开始执行,函数本身的变量也都会一直保存上一次调用的状态,知道最后一次return,协程的状态才会被清除。

  • 一个协程可以在任何地方用yield暂停,yield return的值决定了什么时候恢复协程。

YieldInstruction

Yield return可以发挥任意YieldInstruction

  1. yield return null;暂停协同程序,下一帧再继续执行
  2. yield new WaitForFixedUpdate();暂停协同程序,等到下一次调用FixedUpdate方法时再继续往下执行
  3. yield return new WatiForSeconds(2);暂停协同程序,2秒后再继续往下执行
  4. yield return StartCoroutine(“SomeCortoutineMethod”)暂停此协同程序,开启SomeCortoutineMethod协同程序
  5. yield return WWW
IEnumerator Start(string url){
    WWW www = new WWW(url);
    yield return www;
    ...
}
YieldInstruction y;
if(something){
    y = null;
}else if(something){
    y = new WatiForEndOfFrame();
}else{
    y = new WaitForSeconds(1.0f);
}

yield return y;

协程嵌套


IEnumerator UntilTrueCoroutine(Func fn){
    while(!fn()) yield return null; 
}

Coroutine UntilTrue(Func fn){
    return StartCoroutine(UntilTrueCoroutine(fn));
}

IEnumerator SomeTask(){
    yield return UntilTrue(() => _lives < 3); 
}
<think>好的,我需要解释C#协程Unity协程的区别。首先,我得确认两者的基本概念。 C#协程通常是基于IEnumerator的迭代器方法,通过yield return来控制流程。而Unity协程虽然也使用IEnumerator,但它是基于Unity自己的生命周期和帧循环来驱动的。 接下来,执行环境的区别。C#原生协程需要开发者自己管理执行,比如用MoveNext()来推进。而Unity协程由引擎自动管理,依赖于MonoBehaviour和StartCoroutine方法。 然后要考虑调度机制。Unity协程与游戏帧率绑定,比如yield return null会在下一帧继续执行,而C#原生协程的执行时机由用户控制,可能不依赖帧率。 生命周期管理方面,Unity协程和GameObject绑定,物体禁用或销毁时协程终止。C#协程的生命周期需要手动控制,可能更灵活但也更复杂。 功能扩展性上,Unity提供了WaitForSeconds等定制指令,C#协程需要自己实现类似的功能,或者依赖其他库。 最后,适用场景不同。Unity协程主要用于游戏逻辑,如动画、延时等,而C#协程可能用于更通用的异步处理,但需要更多的底层管理。 需要确保术语准确,比如Unity的Yield Instruction,还有例子是否恰当。可能需要检查是否有遗漏点,比如线程安全或者异常处理方面的差异。 总结时应该分点说明,结构清晰,让用户容易理解两者的核心区别。</think>C#协程Unity协程的主要区别体现在以下几个方面: 1. **实现机制** - **C#原生协程**:基于`IEnumerator`迭代器,通过`yield return`语句实现控制流暂停/恢复。需要手动调用`MoveNext()`推进执行 - **Unity协程**:基于MonoBehaviour的生命周期系统,通过`StartCoroutine()`自动调度,与游戏主线程和帧循环深度集成 2. **执行环境** - **C#原生协程**:可在任意C#环境运行(控制台/WPF等),不依赖特定框架 - **Unity协程**:必须继承自MonoBehaviour,依赖Unity引擎的更新循环 3. **调度机制** - **C#原生协程**:执行时机完全由开发者控制,可自定义恢复条件 ```csharp IEnumerator MyCoroutine() { yield return new WaitUntil(() => condition); // 需自定义等待条件 } ``` - **Unity协程**:内置丰富调度指令,自动与帧率同步 ```csharp yield return new WaitForSeconds(1); // 等待1秒(受Time.timeScale影响) yield return new WaitForFixedUpdate(); // 等待物理更新 ``` 4. **生命周期** - **C#原生协程**:需要手动管理协程对象的生命周期 - **Unity协程**:自动关联GameObject生命周期,当物体被禁用/销毁时自动终止 5. **线程模型** - **C#原生协程**:本质是单线程的迭代器,不涉及多线程 - **Unity协程**:严格运行在主线程,与Unity API调用规则一致 6. **应用场景** - **C#原生协程**:适用于通用异步流程控制(如分步加载、状态机等) - **Unity协程**:专为游戏开发设计(角色动画序列、延时触发、资源分帧加载等) **典型代码对比** ```csharp // C#原生协程(控制台应用示例) IEnumerator CountToThree() { Console.WriteLine("One"); yield return null; // 简单暂停 Console.WriteLine("Two"); yield return new CustomWait(1000); // 需自定义等待逻辑 Console.WriteLine("Three"); } // Unity协程 IEnumerator FireProjectile() { while(true) { Instantiate(bulletPrefab); yield return new WaitForSeconds(0.5f); // 内置时间等待 } } ``` **关键差异总结表** | 特性 | C#协程 | Unity协程 | |---------------------|-------------------|--------------------| | 依赖框架 | 无 | 必须依赖Unity引擎 | | 生命周期管理 | 手动控制 | 自动关联GameObject | | 内置等待指令 | 需自定义 | 提供丰富YieldInstruction | | 线程安全 | 需自行处理 | 强制主线程执行 | | 典型应用场景 | 通用异步逻辑 | 游戏对象行为控制 | 理解这些差异有助于避免在Unity开发中错误使用原生C#协程特性,同时也能更好地利用Unity协程优化游戏逻辑实现。
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