C++20中的co_await如何簡(jiǎn)化異步編程

co_await 是 C++20 引入的一個(gè)關(guān)鍵字，用于簡(jiǎn)化基于協(xié)程的異步編程。協(xié)程是一種可以在任意位置暫停和恢復(fù)的函數(shù)，它們?cè)趦?nèi)部狀態(tài)機(jī)中跟蹤暫停點(diǎn)。co_await 關(guān)鍵字允許你在協(xié)程中等待一個(gè)表達(dá)式的結(jié)果，而不會(huì)阻塞整個(gè)線程。

下面是一個(gè)使用 co_await 的簡(jiǎn)單示例，展示了如何簡(jiǎn)化異步編程：

#include<iostream>
#include<chrono>
#include<thread>
#include <coroutine>

struct Task {
    struct promise_type {
        Task get_return_object() {
            return {};
        }

        std::suspend_never initial_suspend() {
            return {};
        }

        std::suspend_never final_suspend() noexcept {
            return {};
        }

        void return_void() {}

        void unhandled_exception() {
            std::terminate();
        }
    };
};

Task async_task() {
    std::cout << "Starting async task..."<< std::endl;
    co_await std::suspend_never{}; // 模擬異步操作
    std::cout << "Async task completed!"<< std::endl;
}

int main() {
    async_task();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    return 0;
}

在這個(gè)示例中，我們定義了一個(gè)名為 Task 的協(xié)程類型，它有一個(gè)關(guān)聯(lián)的 promise_type 結(jié)構(gòu)體。async_task 函數(shù)是一個(gè)協(xié)程，它使用 co_await 關(guān)鍵字等待一個(gè)模擬的異步操作（在這里，我們使用 std::suspend_never，因?yàn)槲覀儧]有實(shí)際的異步操作要等待）。當(dāng)協(xié)程執(zhí)行到 co_await 時(shí)，它會(huì)暫停并返回給調(diào)用者，允許其他代碼在同一線程上運(yùn)行。在這個(gè)例子中，主線程在等待協(xié)程完成時(shí)仍然可以執(zhí)行其他任務(wù)。

通過使用 co_await，你可以編寫出更加簡(jiǎn)潔、易于理解的異步代碼，而無需處理復(fù)雜的回調(diào)函數(shù)或線程管理。這使得在 C++20 中進(jìn)行異步編程變得更加高效和直觀。