C++中的协程编程详解

2023年 8月 27日 72.4k 0

C++中的协程编程详解

随着计算机技术的不断发展,编程方式也在不断地创新和改进。其中,协程编程(Coroutines Programming)被视为是一种相对较新颖的编程方式。协程编程最早被提出于1958年,当时由Melvin Conway在其论文中提出。但真正推广和应用协程编程的则是C++语言。因此,本文将从C++语言的角度出发,对协程编程进行详细的解析和讲解。

什么是协程?

在讲解协程编程之前,我们需要先了解什么是协程。可以简单地将协程理解为一种特殊的子函数,它可以在执行到某个特定的点时挂起,等待重新唤醒后再继续执行。相比于传统的函数调用,协程的执行方式更为灵活。

协程的挂起和唤醒可以由其本身来控制,而不是由调用者来控制。这样做的好处是,协程可以在执行到一些长时间操作时,让出CPU资源,让其他的任务来执行,从而更好地利用计算机的资源。

在C++中,协程可以通过使用关键字co_await来实现,该关键字可以使一个协程在执行到某个点时挂起,并且在达到事先设定的条件后重新唤醒。

如何使用协程?

在C++中,使用协程需要借助协程库,目前最常用的协程库是Boost.Coroutine和C++20自带的协程库。下面我们以C++20中的协程为例,对如何使用协程进行讲解。

  • 定义协程函数
  • 在C++20中,我们可以使用co_await关键字和co_yield关键字来定义协程函数。co_await表示挂起当前协程,等待被唤醒,而co_yield则表示在协程函数执行到某一个点时,挂起当前协程,并返回一些值或状态。下面是一个简单的协程函数示例:

    #include
    #include
    using namespace std;

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

    HelloWorld() {};
    void print() {
    cout

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