从使用角度解读c++20 协程示例

协程长什么样子

网上一堆乱七八糟的定义，看的人云里雾里，毫无意义。下面从实战角度看看协程到底长什么样子。

首先，类比线程，线程是个函数。把这个函数交给 创建线程的api，然后这个函数就变成线程了。这个函数本身没有任何特殊的地方，就是普通函数。

• 相比于线程，协程也是个函数，不过协程函数比线程函数讲究多了。
• 它必须要有返回值，返回值的类型 还必须’内嵌’一个promise_type类型promise_type类型 还必须 至少包含几个特定的实现

返回值类型最简如下：

struct task {
  struct promise_type {
    std::suspend_never initial_suspend() noexcept { return {}; }
    std::suspend_never final_suspend() noexcept { return {}; }
    void unhandled_exception() noexcept {}
    task get_return_object() noexcept { return {}; }
  };
};

从表现形式上说，下面就是个最简协程函数：

task do_by_coroutine() {}

c++20的协程三板斧

co_await、co_return、co_yield。

这3个关键字是用来控制协程运行的，那么自然只能在协程函数里面使用。他们到底是用来干什么的？

co_return

最简单最好理解的。普通函数返回用return，协程函数返回用co_return，没什么稀奇的含义，很好理解。但是用起来又比较讲究。

如果协程函数返回’void’，那么promise_type类型需要对应加一个return_void实现

struct task {
  struct promise_type {
    ...
    void return_void() noexcept {} //for co_return void
  };
};

如果协程函数返回’值’，那么promise_type类型需要对应加一个return_value实现， 比如返回一个字符串，形参v就是返回的’值’

struct task {
  struct promise_type {
    ...
    void return_value(std::string&& v) noexcept {} //for co_return value
  };
};

co_yield

co_yield其实没必要去深入理解它，它其实是co_await的一个’变体糖’。co_yield expr 会被转化为 co_await promise.yield_value(expr)，本质还是co_await。

同样co_yield用起来也比较讲究。挂起协程同时返回一个值，promise_type类型需要对应加一个yield_value实现，比如返回一个字符串，形参from就是返回的’值’

struct task {
  struct promise_type {
    ...
    std::suspend_always yield_value(std::string&& from) noexcept{ //for co_yield value
      value_ = std::move(from);
      return {};
    }
    std::string value_;
  };
};

co_await

最后一个同时也是最讲究的关键字。

co_await expr，从这个expr必须可以得到awaitable对象。到底什么是awaitable？包含以下3个特定实现的就是awaitable，最简的awaitable定义如下：

struct awaitable {
  bool await_ready() noexcept { return false; }
  std::string await_resume() noexcept { return "123"; };
  void await_suspend(std::coroutine_handle<> h) noexcept {};
};

最简单的使用方式：

auto value = co_await awaiter{};

上述语句怎么和awaitable的3个实现关联起来的？

• 首先调用await_ready，根据返回值来控制协程运行。
• 如果返回值false，则会调用await_suspend，挂起协程，形参h表示协程对象，可以用来控制协程。
• 如果返回值true，则会调用await_resume，返回"123"给value，不过await_ready通常为false，因为需要主动控制协程。
• 第2步中，挂起协程后，可以调用resume在合适的时机恢复协程运行，调用resume后，await_resume会被调用，返回"123"给value。
• 主要是步骤1->2->4，await_resume返回值也可以为空。

理解协程

协程函数必须要有返回值，且返回值类型必须符合特定要求，这个点比线程函数讲究多了。

协程三板斧关键字 也必须符合对应要求才可以使用。co_return对应return_void或者return_value，co_yield对应yield_value，co_await对应awaitable。

写点简单的示例代码，单纯从使用角度上来理解协程，其实就这么点东西。

到此这篇关于从使用角度解读c++20 协程示例的文章就介绍到这了,更多相关c++20 协程内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！