有栈协程和无栈协程
协程coroutine（或称纤程fiber）是用户级线程，由应用程序而非系统内核控制线程调度和上下文切换，是非抢占的、主动让出CPU资源的多线程。和内核级线程thread相比，用户级线程优点在于内存占用小、切换成本低、能大量创建，如果配合非阻塞API能够处理大规模并发，缺点是没法发挥多核的性能、一个时刻一个CPU上只有一个协程，但是可以通在内核级线程中使用协程间接发挥多核性能。
协程的实现分为有栈协程（stackful）和无栈协程（stackless）两种。有栈协程指每个协程会保存单独的上下文（执行栈、寄存器等），协程的唤醒和挂起就是拷贝、切换上下文；无栈协程指单个线程内所有协程都共享同一个执行栈，协程的切换就是简单的函数返回。
| 有栈协程 | 无栈协程 | 备注 | |
| 例子 | lua thread | C# yield return
C# async\await |
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| 是否拥有单独的上下文 | 是 | 上下文包括寄存器、栈帧 | |
| 局部变量保存位置 | 栈 | 堆 | 无栈协程的局部变量保存在堆上，比如generator的数据成员 |
| 优点 | 1. 每个协程有单独的上下文，可以在任意的嵌套函数中任何地方挂起此协程
2. 不需要编译器做语法支持，通过汇编指令即可实现 |
1. 不需要为每个协程保存单独的上下文，内存占用低
2. 切换成本低，性能更高 |
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| 缺点 | 1. 需要提前分配一定大小的堆内存保存每个协程上下文，所以会出现内存浪费或者栈溢出
2. 上下文拷贝和切换成本高，性能低于无栈协程 |
1. 需要编译器提供语义支持，比如C# yield return语法糖
2. 只能在这个生成器内挂起此协程，无法在嵌套函数中挂起此协程 3. 关键字有一定传染性，异步代码必须都有对应的关键字。作为对比，有栈协程只需要做对应的函数调用 |
无栈协程无法在嵌套函数中挂起此协程，有栈协程由于是通过保存和切换上下文包括寄存器和执行栈实现，可以在协程函数的嵌套函数内部yield这个协程并唤醒 |
说明一下关于无栈协程无法嵌套挂起协程的问题。有栈协程可以理解为不同的上下文（寄存器和执行栈等），而函数调用就是修改寄存器和操作执行栈，嵌套函数的调用还是在同一个上下文即协程中，所以能够在任意的嵌套函数中挂起和唤醒当前的协程（即保存现场和恢复现场）。而无栈协程是通过编译器将生成器改写为对应的迭代器类型（内部实现是一个状态机），只有在生成器内部的yield return会被作为一个单独的状态机状态。
有栈协程在嵌套函数中挂起：
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void coroFunc() { int a = 10; foo(a); a = 20; foo(b); } void foo(int val) { if(a == 10) { print(val); yield(); // 挂起协程 } print(val); } |
无栈协程
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IEnumerator Wait5Sec() { Console.WriteLine("Wait for 5 sec"); yield return new WaitForSecondsTest(5); } IEnumerator Speak() { int i = -1; while (true) { Console.WriteLine(++i); //Wait5Sec(); // 这样无法挂起，只是会返回一个IEnumerator类型 yield return Wait5Sec(); // 可以挂起，但挂起的位置并不是Wait5Sec里面的yield，也就是不会打印"Wait for 5 sec" } } |
有栈协程的优点在易用性上，通常只需要调用对应的方法，就可以切换上下文挂起协程，而无栈协程需要在编译器将代码编译为对应的状态机代码，挂起的位置在编译器确定。
无栈协程的优点在性能上，不需要保存单独的上下文，内存占用低，切换成本低，性能高。缺点是需要编译器提供语义支持，比如C#的async\await语法糖，由编译器生成对应的代码。
有栈协程的实现可以通过汇编代码手动拷贝寄存器和栈数据，或者用ucontext.h函数簇。
无栈协程的实现是通过编译器对语法糖做支持，比如C#的yield return, aysnc\await，编译器将带有这些关键字的方法编译为生成器，以及对应的类型作为状态机。
单从实现上看，有栈协程更接近于内核级线程，都需要为每个线程保存单独的上下文（寄存器、栈等），区别在于有栈协程的调度由应用程序自行实现，对内核是透明的，而内核级线程的调度由系统内核完成，是抢占式的。内核级线程通过系统调用（syscall）在内核中创建，由内核维护所有线程的调度，由于调度是抢占式的，所以一个线程阻塞，不会导致整个进程阻塞。而用户级线程由于是有应用程序非抢占式调度，一个协程阻塞会导致整个进程（或者说主线程）阻塞。
协程、线程和CPU的关系
用户级线程 -> 内核级线程 -> CPU
内核线程是内核中实际获得CPU资源并执行的单位。用户线程想要跑必须被调度和某个内核线程绑定，然后内核线程再去竞争CPU资源。默认情况下，每个进程都有一个主线程执行main函数。用户级线程、内核级线程、CPU有一对一、多对一、多对多三种模型。