C++ 1z協同線程上下文和協程調度

Question

根據最新的C++ TS：http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/n4628.pdf，基於對C＃異步/等待語言支持的理解，我想知道什麼是「執行上下文」（從C＃ ）的C++協程？

我在Visual C++ 2017 RC中的簡單測試代碼揭示了協程似乎總是在一個線程池線程上執行，並且很少控制應用程序開發者在其上可以執行協程的線程上下文。應用程序是否可以強制所有的協同程序（使用編譯器生成的狀態機代碼）僅在主線程上執行，沒有涉及任何線程池線程？

在C＃中，SynchronizationContext是指定所有協程「半部」（編譯器生成的狀態機代碼）將被髮布和執行的「上下文」的一種方式，如本文所示：https://blogs.msdn.microsoft.com/pfxteam/2012/01/20/await-synchronizationcontext-and-console-apps/，而當前協程實現在Visual C++ 2017 RC中似乎總是依賴於併發運行時，它默認在線程池線程上執行生成的狀態機代碼。是否有類似的同步上下文概念，用戶應用程序可以使用它來將協程執行綁定到特定的線程？

此外，在Visual C++ 2017 RC中實現的協程的當前默認「調度程序」行爲是什麼？即1）如何準確指定等待條件？ 2）當等待條件滿足時，誰調用暫停協程的「下半部分」？我對C＃中的任務調度的（幼稚）推測是，C＃「純粹通過任務延續」實現「等待條件 - 等待條件由TaskCompletionSource擁有的任務合成，並且需要等待的任何代碼邏輯將被鏈接作爲它的延續，所以如果等待條件得到滿足，例如如果從低級網絡處理程序收到完整的消息，它會執行TaskCompletionSource.SetValue，它將底層任務轉換爲完成狀態，從而有效地允許鏈式繼續邏輯開始執行（將任務從先前創建的狀態） - 在C++協同程序中，我推測std :: future和std :: promise將用作類似的機制（std :: future是任務，而std :: promise是TaskCompletionSource，而用法也是令人驚訝的相似！） - C++協程調度程序（如果有的話）也依賴於某種類似的機制來執行該行爲？我編寫了一個非常簡單但非常強大的awaitable抽象，它支持單線程和協作式多任務處理，並且具有一個簡單的基於thread_local的調度器，它可以在線程根協程啓動。該代碼可以從這個GitHub庫中找到：https://github.com/llint/Awaitable

Awaitable是它保持正確調用的嵌套級別排序的方式組合的，並且它的功能基本收益，定時等待，並設定從別的地方準備好，也很複雜（如無限循環協程，只有在某些事件發生時纔會喚醒），編程模型緊隨基於C＃Task的異步/等待模式。請隨時提供您的反饋。

Answer 1

與此相反！

C++協程完全是關於控制。這裏的關鍵是
void await_suspend(std::experimental::coroutine_handle<> handle) 函數。

evey co_await預計等待類型。簡而言之，等待類型是提供這三種功能的類型：

1. bool await_ready() - 程序是否應該暫停執行協程？
2. void await_suspend(handle) - 程序向您傳遞該協程框架的延續上下文。如果激活了句柄（例如，通過調用句柄提供的operator() - 當前線程立即恢復協程）。
3. T await_resume() - 告訴恢復協程時如何恢復協程的線程以及從co_await返回的內容。

，所以當你在awaitable呼叫類型co_await，程序將會詢問awaitable如果協同程序應暫停（如await_ready返回false），如果是的話 - 你得到一個協程手柄，你可以做任何你喜歡的。

例如，您可以將協程句柄傳遞給線程池。在這種情況下，線程池線程將恢復協程。

您可以將協程句柄傳遞給簡單的std::thread - 您的自己的創建線程將恢復協程。

您可以將協程句柄附加到派生類OVERLAPPED，並在異步IO完成時恢復協程。

正如你所看到的 - 你可以通過管理在await_suspend中傳遞的協程句柄來控制協程暫停和恢復的位置和時間。沒有「默認調度程序」 - 如何實現您的等待類型將決定如何調度協程。

那麼，VC++會發生什麼？不幸的是，std::future仍然沒有then函數，所以你不能通過協程句柄到std::future。如果您在std::future上等待 - 程序只會打開一個新線程。看看由future頭部中給出的源代碼：

template<class _Ty> 
    void await_suspend(future<_Ty>& _Fut, 
     experimental::coroutine_handle<> _ResumeCb) 
    { // change to .then when future gets .then 
    thread _WaitingThread([&_Fut, _ResumeCb]{ 
     _Fut.wait(); 
     _ResumeCb(); 
    }); 
    _WaitingThread.detach(); 
    } 

那麼，爲什麼你看到，如果協程在常規std::thread推出一個Win32線程池線程？那是因爲它不是協程。 std::async在幕後致電concurrency::create_task。在默認情況下，在win32線程池下啓動一個concurrency::task。畢竟，std::async的全部目的是在另一個線程中啓動可調用。