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它的意思是“有了无堆叠协程,只有顶级的程序可以暂停。”

c++-coroutine c++20 coroutine c++

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J.Doe · 技术社区 · 6 年前

我是从 here . 起初,我感到惊讶,因为我相信这使得无堆栈协同程序几乎没有用(和C++ +协同程序TS是无栈)。所以我写了一个演示(在VisualStudio中使用C++ CONDOTIN TS):

#include<experimental/coroutine>
#include<iostream>
#include<thread>
#include<mutex>
#include<future>
#include<chrono>

using namespace std;
using namespace std::chrono;
using namespace std::experimental;

class AsyncQueue {
public:
    class Awaitable {
        friend AsyncQueue;
        AsyncQueue& mQueue;
        coroutine_handle<> mCoroutineHandle;
        Awaitable* mNext = nullptr;
    public:
        Awaitable(AsyncQueue& queue):mQueue(queue){}

        bool await_ready() const noexcept {
            return false;
        }

        bool await_suspend(coroutine_handle<> coroutineHandle) noexcept
        {
            mCoroutineHandle = coroutineHandle;
            mQueue.enqueue(this);
            return true;
        }

        void await_resume() noexcept {}
    };
private:
    mutex mMutex;
    Awaitable* mHead = nullptr;
    Awaitable* mTail = nullptr;
    void enqueue(Awaitable* awaitable){
        lock_guard<mutex> g{ mMutex };
        if (mTail) {
            mTail->mNext = awaitable;
            mTail = awaitable;
        }
        else {
            mTail = awaitable;
            mHead = mTail;
        }
    }

    Awaitable* dequeue() {
        lock_guard<mutex> g{ mMutex };
        Awaitable* result = mHead;
        mHead = nullptr;
        mTail = nullptr;
        return result;
    }

public:
    Awaitable operator co_await() noexcept {
        return Awaitable{ *this };
    }

    bool poll() {
        Awaitable* awaitables = dequeue();
        if (!awaitables) {
            return false;
        }
        else {
            while (awaitables) {
                awaitables->mCoroutineHandle.resume();
                awaitables = awaitables->mNext;
            }
            return true;
        }
    }
};


AsyncQueue toBackgroundThread;
AsyncQueue toMainThread;

std::future<void> secondLevel(int id)
{
    co_await toBackgroundThread;
    cout << id << " run on " << this_thread::get_id() << endl;
    co_await toMainThread;
    cout << id << " run on " << this_thread::get_id() << endl;
}

std::future<void> topLevel() {
    co_await secondLevel(1);
    co_await secondLevel(2);
}

void listen(AsyncQueue& queue) {
    while (true) {
        if (!queue.poll()) {
            this_thread::sleep_for(100ms);
        }
    }
}

int main() {
    thread([]() {
        listen(toBackgroundThread);
    }).detach();

    topLevel();

    listen(toMainThread);
}

协同程序 topLevel 呼叫二 secondLevel (我认为这是可以怀疑的非顶级程序),而且它工作得很好。上面的代码打印:

1 run on 16648
1 run on 3448
2 run on 16648
2 run on 3448

从那个答案可以看出 This prohibits providing suspend/resume operations in routines within a general-purpose library. 我看这里没有禁止。

1 回复 | 直到 6 年前

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Nicol Bolas 6 年前

每次调用 co_await ,只有顶层协同程序被挂起。暂停较低级别, 那一级 必须显式挂起自身。在那一点上,它现在是当前的“顶层”。因此,在每种情况下,只有当前的顶层会被挂起。

将其与一个纯粹假设的堆叠协同程序库进行比较:

//This function will always print the same thread ID.
void secondLevel(int id)
{
    while(!toBackgroundThread.poll())
      suspend_coroutine();

    cout << id << " run on " << this_thread::get_id() << endl;

    while(!toBackgroundThread.poll())
      suspend_coroutine();

    cout << id << " run on " << this_thread::get_id() << endl;
}

void topLevel() {
    secondLevel(1);
    secondLevel(2);
}

void listen(AsyncQueue& queue) {
    while (true) {
        if (!queue.poll()) {
            this_thread::sleep_for(100ms);
        }
    }
}

int main() {
    thread([]() {
        listen(toBackgroundThread);
    }).detach();

    auto coro = create_coroutine(topLevel);
    coro.switch_to();

    toMainThread.ready(); //Notes that the main thread is waiting
    while (true) {
        if (!toMainThread.poll()) {
            coro.switch_to();
        }
    }
};

topLevel 没有任何明确的悬挂机械。然而,每当它调用的任何函数挂起执行时,它的执行都会挂起。由给定函数定义的整个调用堆栈 create_coroutine 它所呼叫的一切都暂停了。这就是堆积如山的连体衣的工作原理。

这就是当涉及到无堆叠协程时所要对比的。在无堆栈版本中,每个需要挂起的函数都必须 具体编码 这样做。因此不再是真正的“通用目的”;它现在特别适用于暂停场景。