如何去學(xué)習(xí)C++Coroutine

如何去學(xué)習(xí)C++Coroutine，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

在C++里，一個(gè)函數(shù)如果其函數(shù)體實(shí)現(xiàn)中包含co_await、co_yield、co_return中任何一個(gè)關(guān)鍵字，那么這個(gè)函數(shù)就是一個(gè)coroutine。其中：

co_await：掛起當(dāng)前的coroutine
co_return：從當(dāng)前coroutine返回一個(gè)結(jié)果
co_yield：返回一個(gè)結(jié)果并且掛起當(dāng)前的coroutine

一個(gè)coroutine要能被編譯期識(shí)別并通過編譯，在某些情況下要自己去特化coroutine_traits。下面就一個(gè)簡單的coroutine來說一說C++編譯器是如何修改這個(gè)coroutine的。

// 我們假定這個(gè)模板函數(shù)是一個(gè)coroutine
template <typename TRet, typename … TArgs>
TRet func(TArgs args…)
{
 body; // body里至少包含了co_await、co_yield、co_return三者之一。
}

那么這個(gè)函數(shù)會(huì)被編譯器改成如下形式：

// 它會(huì)被編譯期展開成如下形式
template <typename TRet, typename ... TArgs>
TRet func(TArgs args...)
{
 using promise_t = typename coroutine_traits<TRet, TArgs...>::promise_type;

 promise_t promise;
 auto __return__ = promise.get_return_object(); // 這個(gè)__return__會(huì)被編譯器特殊處理

 co_await promise.initial_suspend();

 try
 {   // co_return expr; => promise.return_value(expr); goto final_suspend;
  body; // co_return;  => promise.return_void(); goto final_suspend;
 }   // co_yield expr; => co_await promise.yield_value(expr);
 catch (...)
 {
  promise.set_exception(std::current_exception());
 }

final_suspend:
 co_await promise.final_suspend();
}

以上是一個(gè)coroutine的基本形式。事實(shí)上看完之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，一個(gè)coroutine的關(guān)鍵主要還是和其關(guān)聯(lián)的promise。
和coroutine promise關(guān)聯(lián)的另外一個(gè)概念，叫awaitable。Awaitable可以稱為一個(gè)可等待對象。一個(gè)awaitable對象需要實(shí)現(xiàn)3個(gè)相關(guān)函數(shù)：

1、await_ready：awaitable實(shí)例是否已經(jīng)ready

2、await_suspend：掛起awaitable。該函數(shù)會(huì)傳入一個(gè)coroutine_handle類型的參數(shù)。這是一個(gè)由編譯器生成的變量。suspend過程可以指定該coroutine何時(shí)何地以何種方式被resume。比方說實(shí)現(xiàn)suspend函數(shù)時(shí)，將coroutine_handle放到threadpool中。那么當(dāng)前的coroutine接下來就運(yùn)行在線程池指派的后臺(tái)線程中運(yùn)行了。

3、await_resume：當(dāng)coroutine重新運(yùn)行時(shí)，會(huì)調(diào)用該函數(shù)。

所以要讓一個(gè)類型能夠awaitable，有三種手段：

1、該類型相關(guān)代碼無法修改時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)：

bool await_ready(T &);
void await_suspend(T &, coroutine_handle<promise_type>);
auto await_resume(T &);  auto視具體情況而定

2、該類型相關(guān)代碼可以修改時(shí)，需要增加3個(gè)成員函數(shù)：

bool await_ready();
void await_suspend(coroutine_handle<promise_type> ch);
auto await_resume();

3、實(shí)現(xiàn)operator co_await操作符，返回一個(gè)可等待的代理類型，并且實(shí)現(xiàn)了上述三個(gè)函數(shù)。

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