使用C++协同程序与Boost C++库

注意，在本例中，我们定义了 return_value ，与 return_void 就像前面的例子一样。这告诉编译器，我们期望协同程序最终需要返回一些非空值（通过 co_return 语句），并且该值将传播到与此协同例程相关联的未来(这两个专门化之间有很多共同的代码；如果需要的话，它可以被分解出来）。

现在，我们准备测试一下。添加一个“/等待”命令行选项，以便在编译器中支持协同程序（因为协同程序不是C++标准的一部分，需要显式选择）来打开它们。

另外，为定义的主模板的coroutine支持头添加include std::experimental::coroutine_traits 我们想专攻：

[code lang=“cpp”]#包括

[code lang=“cpp”]//…包括和专业化的协同程序特性…

boost:：futuref（）{“嗨！”；co U返回；}

boost：：未来g（）{返回42；}

int main（）{f（）.get（）；printf（“%%d“，g（）.get（））；};

当它运行时，它应该打印：“嗨！”42岁。

未来：等待部分

下一步是向编译器解释如果您试图在boost:：future上“等待”该怎么做。

给定一个待处理的表达式，编译器需要知道三件事：

1. 准备好了吗？
2. 如果准备好了，如何得到结果。
3. 如果它还没有准备好，那么当它准备好时如何订阅以获得通知。

要获得这些问题的答案，编译器将查找三个成员函数： await_ready() 应该返回“true”或“false”， await_resume() 当表达式准备好获取结果（调用 await_resume() 成为整个await表达式的结果），最后是awaitu suspend（），编译器将调用该函数以在结果准备就绪时获取通知，并将传递可用于恢复或销毁协同路由的协同路由句柄。

在boost：：future的情况下，它有提供答案的工具，但是它没有上一段中描述的必需的成员函数。为了解决这个问题，我们可以定义 operator co_await 这可以将boost：：future所拥有的内容转换为编译器想要的内容。

[code lang=“cpp”]模板自动操作员cou await（boost:：future&&f）{结构等待器{boost：：未来&&input；boost：：未来输出；bool await_ready（）{return false；}auto await_resume（）{return output.get（）；}void awaitu suspend（std:：experimental:：coroutineu handle<>coro）{输入。然后（[this，coro]（auto resultu future）{this->output=std:：move（结果未来）；coro.resume（）；});}};return waiter{staticu cast&&>（f）}；}

注意，在上面的适配器中，我们总是返回 false 从 await_ready() ，即使它*已*就绪，也会强制编译器始终调用awaitu suspend to subscribe，以便通过future：：then获得延续。另一种方法是编写waitu ready，如下所示：

[code lang=“cpp”]bool waiting u ready（）{if（input.isu ready（））{输出=标准：：移动（输入）；返回true；}返回false；}

在这种情况下，如果未来已经准备好，协程将通过 await_suspend 并立即通过 await_resume .

根据应用情况，一种方法可能比另一种更有益。例如，如果您正在编写一个客户机应用程序，那么您的应用程序自然会运行得快一点，如果在未来已经准备好的时候，您不必先暂停，然后再由boost：：future恢复协同例程。在服务器应用程序中，服务器处理数百个同时发生的请求，总是通过。如果总是以公平的方式安排连续性，则可能会产生更可预测的响应时间，这可能是有益的。很容易想象这样一种连胜：某个特定的协同程序总是幸运的，当它询问是否准备好时，它的未来就已经完成了。这样的协同程序将占用线程，并可能使其他客户机陷入饥饿。

选择您喜欢的任何方法，并尝试我们全新的运营商合作伙伴：

[code lang=“cpp”]//…包括，协同程序特性的专门化，操作员协同等待。

boost：：未来g（）{返回42；}

boost:：futuref（）{printf（“%%d“，co_wait g（））；}

int main（）{f（）.get（）；};

像往常一样，当你运行这个片段时，它将打印42。注意，我们不再需要 co_return 在功能上 f . 编译器知道它是一个协程，因为存在一个等待表达式。

助推：：asio

使用我们迄今为止开发的适配器，您现在可以自由地使用返回boost:：future的协程，并处理返回boost:：future的任何api和库。但是，如果您有一些库不返回boost:：future并使用回调作为延续机制，该怎么办？

作为模型，我们将使用boost:：asio:：systemu计时器的asyncu wait成员函数。如果没有协程，您可以按如下方式使用系统计时器：

[code lang=“cpp”]#包括#包括

使用名称空间boost：：asio；使用名称空间std：：chrono；

int main（）{io服务io；系统定时器（io）；

计时器。从现在起过期（100ms）；timer.asyncu wait（[]（boost:：system:：erroru code ec）{if（ec）printf（“计时器失败：%%d“，ec.value（））；否则（“勾选”）；});

puts（“等待滴答声”）；io.run（）；};

当你运行这个程序时，它会打印“等待滴答”，然后在100毫秒后打印“滴答”。让我们围绕计时器的asyncu wait创建一个包装器，使其可用于协同路由。我们希望能够使用这种结构：

[code lang=“cpp”]同步等待异步等待（计时器，100ms）；

使用指定的计时器在所需的时间内暂停其执行。整体结构将类似于我们如何定义操作符coïu waiting for boost:：future。我们需要从asyncu wait返回一个对象，该对象可以告诉编译器何时挂起、何时唤醒以及操作的结果。

[code lang=“cpp”]模板自动异步等待（boost:：asio:：systemu timer&t，std:：chrono:：durationd）{结构等待者{}；返回等待者{t，d}；}

注意，我们在构造waiter时传递参数t和d。我们需要将它们存储在awaiter中，以便在awaitu ready和awaitu suspend成员函数中访问它们。

[code lang=“cpp”]boost：：asio：：系统定时器&t；标准：：时间：：持续时间d；

另外，您可能注意到在systemu timer示例中，asyncu wait的完成回调有一个参数，该参数接收一个错误代码，指示等待是成功完成还是有错误（例如，计时器被取消）。我们需要向waiter添加一个成员变量来存储错误代码，直到它被 await_resume .

[code lang=“cpp”]boost：：system：：错误代码ec；

成员函数awaitu ready将告诉我们是否需要暂停。如果我们实现它如下，我们将告诉编译器，如果等待时间为零，就不要挂起协同程序。

[code lang=“cpp”]bool await u ready（）{返回d.count（）==0；}

在awaitu suspend中，我们将调用timer.asyncu await来订阅一个延续。当boost：：asio给我们回电话时，我们将记住错误代码并恢复协同进程。

[code lang=“cpp”]void awaitu suspend（std:：experimental:：coroutineu handle<>coro）{t、 从现在起过期（d）；t、 异步等待（[this，coro]（auto ec）{此->ec=ec；coro.resume（）；});}

最后，当恢复协同程序时，我们将检查错误代码，如果等待不成功，则将其作为异常进行传播。

[code lang=“cpp”]作废等待恢复（）{如果（ec）抛出boost：：system：：systemu error（ec）；}

为了您的方便，整个适配器为一体：

[code lang=“cpp”]模板自动异步等待（boost:：asio:：systemu timer&t，std:：chrono:：durationd）{结构等待器{boost：：asio：：系统定时器&t；标准：：时间：：持续时间d；boost：：system：：错误代码ec；

bool await u ready（）{返回d.count（）==0；}作废等待恢复（）{如果（ec）抛出boost：：system：：systemu error（ec）；}void awaitu suspend（std:：experimental:：coroutineu handle<>coro）{t、 从现在起过期（d）；t、 异步等待（[this，coro]（auto ec）{此->ec=ec；coro.resume（）；});}};返回等待者{t，d}；}

举个小例子：

[code lang=“cpp”]//…包括，协同特性的专门化等。

使用名称空间boost：：asio；使用名称空间std：：chrono；

boost:：futuresleepy（io服务和io）{系统定时器（io）；同步等待异步等待（计时器，100ms）；卖出（“1”）；同步等待异步等待（计时器，100ms）；卖出（“2”）；同步等待异步等待（计时器，100ms）；卖出（“3”）；}

int main（）{io服务io；困倦（io）；io.run（）；};

当您运行它时，它应该以100毫秒的间隔打印tick1、tick2和tick3。

结论

我们快速地研究了如何开发适配器，使其能够使用现有的C++库的协同程序。请试用，并尝试添加更多适配器。另外，请关注即将发布的关于如何使用boost：：asio的CompletionToken特性来创建协同路由适配器的博客文章，而不必手动编写它们。