Unity Coroutine

IEnumerator

• 迭代器
• System.Collections.IEnumerator
  即System.Collections.Generic.IEnumerator<T>传入T为Object）。
• 用于普通循环（for、while），代码要写多很多

IEnumerator i = oneEnumerable.GetEnumerator();
bool isIterating = true;
for(i; isIterating; isIterating = i.MoveNext())
{
    Object oneObject = i.Current;
    oneObject.XXX();
}

IEnumerable

• 可迭代的东西，有一个迭代器

• IEnumerable关键是这个接口函数： GetEnumerator()

• System.Collections.IEnumerable
  即System.Collections.Generic.IEnumerable<T>传入T为Object

• 只有IEnumerable才可以用foreach，所以可以认为是专门为foreach语法糖来搭配使用的，代码显得简洁很多

foreach(Object oneObject in oneEnumerable)
{
    oneObject.XXX();
}

迭代器函数（iterator method）和yield

• “yield”是一个语句
• 如果不用yield，你需要写自己的一个迭代器类来实现IEnumerator

public class OneEnumerator : IEnumerator
{
    public bool MoveNext() {... }
    public object Current { ... }
    
    public void Reset() { ... }
}

• 从上面的代码可以看出，迭代器类的功能无非只有
  • 记录当前状态
  • 获取当前状态的值
  • 移到下一状态
• 写一个迭代器类太麻烦了。写一个迭代器函数（iterator method）就简单很多。最简单的迭代器函数示例：

//用于普通循环
public IEnumerator SomeNumbers()
{
    yield return 3;
    yield return 5;
    yield return 8;
}

public void Test()
{
    IEnumerator i = SomeNumbers();
    bool isIterating = true;
    for(i; isIterating; isIterating = i.MoveNext())
    {
        Console.Write(i.Current.ToString() + " ");
    }
    // Output: 3 5 8
}

//用于foreach
public IEnumerable SomeNumbers()
{
    yield return 3;
    yield return 5;
    yield return 8;
}

public void Test()
{
    foreach (int number in SomeNumbers())
    {
        Console.Write(number.ToString() + " ");
    }
    // Output: 3 5 8
}

• 迭代器函数被调用时，系统生成并立刻返回一个IEnumerator或者IEnumerable，以供调用者进行循环迭代
• 迭代器函数是一个特殊的函数，不能使用return，只能使用yield语句

//yield return并非return。
//return用于返回函数第一次调用的返回值
//yield return用于返回每次IEnumerator.Current的返回值
//<expression>可以是任意类型，
//和迭代器函数声明的返回值（IEnumerator/IEnumerable）没半毛钱关系。
yield return <expression>;
//yield break用来中断迭代。
yield break;

• 迭代器函数既然可以代替迭代器类，当然也有上面3个功能。
  • 记录当前状态
    • 迭代器函数每次yield了之后会暂时退出。并且记录当前执行行数。
  • 获取当前状态的值。
    • 每次yield return <expression>可以返回<expression>的值供IEnumerator.Current使用。
  • 移到下一状态
    • 迭代器函数再次被执行时，依据先前记录的行数，直接从下一行开始执行。
• 注意协程函数被直接调用后，并非立刻执行里面的语句，必须调用IEnuermator.MoveNext()后，才会执行，直到下一个yield语句。

Unity的协程机制

• Unity利用了C#的这个迭代器函数语言特性，加上自己的机制，用同步的方式将符合条件的迭代器函数模拟成一个并行在跑的、可内部暂停、可在特定时机接着再执行的“协程”。
• 先给出代码示例如下：

public class TestCoroutine : MonoBehaviour
{
    IEnumerator Awake()
    {
        Debug.Log("1");
        yield return new WaitForSeconds(1);
        StartCoroutine(Do());
        Debug.Log("4");
    }
    IEnumerable Start()
    {
        Debug.Log("这行代码压根不会被执行。因为错误地声明为了IEnumerable了。");
    }
    IEnumerator Do()
    {
        Debug.Log("2");
        Debug.Log("2.1");
        yield return StartCoroutine(NewDo());
        Debug.Log("6");
    }
    IEnumerator NewDo()
    {
        Debug.Log("3");
        yield return new WaitForSeconds(2);
        Debug.Log("5");
    }

    /*
    //被Unity频繁调度的消息函数（Update、FixedUpdate和LateUpdate）不能声明为迭代器函数
    //否则Unity编译会报错。（虽然Mono/VS等外部编译器不报错）
    IEnumerator Update()
    {
        yield return new WaitForSeconds(1);
    }
    */
}

//Output: 1 “等了1秒后” 2 2.1 3 4 “等了2秒后” 5 6

• 迭代器函数要成为Unity的协程必须符合下面几个条件：
  • 被StartCoroutine()调用，以把迭代器返回的IEnumerator注册到Unity内部的协程管理器，才能得到合理的MoveNext()，从而才能被执行。
    • 自定义的迭代器函数必须被用户显式调用StartCoroutine()。如上面的StartCoroutine(Do())。
    • Unity保留的消息函数如声明为迭代器函数，会被Unity引擎隐式调用StartCoroutine()。如上面的Awake消息函数。
    • 被Unity频繁调度的消息函数（Update、FixedUpdate和LateUpdate）不能声明为迭代器函数。
  • 迭代器函数内yield return合适的YieldInstrunction子类，以告之Unity本迭代器函数要在什么时机被MoveNext()即再次被执行。列出所有的时机如下，具体可参考Unity的执行流程图
    • WaitForFixedUpdate
    • null
    • WaitForSeconds
    • WWW
    • Coroutine
    • WaitForEndFrame