Coroutine Patterns and How to Use Them: Problems and Solutions Using Coroutines in a Modern Codebase

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档讨论了在现代代码库中使用协程（Coroutines）的模式和方法，涵盖了协程的基本概念、执行器（Executor）的作用、协程的同步问题以及生命周期管理。文档通过示例代码展示了协程的使用场景，包括异步操作和错误处理，并探讨了协程在多线程环境中的应用。同时，文档指出了在使用协程时需要注意的同步问题，并提出了相关的解决方案。

AI总结

《Coroutine Patterns and How to Use Them: Problems and Solutions Using Coroutines in a Modern Codebase》总结如下：

1. **协程简介与动机**
- 协程引入了新的编程范式，提升了代码的效率与简洁性。
- 它们通过分割同步函数来实现非阻塞执行，适合在多线程环境中使用，能够更好地与非协程代码结合。
- 协程的核心在于`co_await`关键字，它允许函数在特定点暂停并重新启动。

2. **执行器与协程的执行**
- 执行器（Executor）是协程运行的核心，它决定了协程的执行方式，可能是单线程或多线程。
- 协程会被分割为多个同步函数，这些函数由执行器依次执行。

3. **协程同步与常见模式**
- 协程的同步需要注意，常见的同步方式包括 lambda 格式，但这可能导致编译错误。
- 守卫模式（guard pattern）在某些情况下可能存在风险，需要谨慎使用。

4. **协程的生命周期管理**
- 协程的生命周期管理至关重要，需要确保对象在所有相关的协程方法完成后才销毁，避免潜在的资源泄漏或错误。
- 例如，`Task t = mul_2(a.foo());` 和 `co_await move(t);` 这样的模式可以帮助管理对象的生命周期。

5. **经验与挑战**
- 协程的使用需要结合40年来的经验与知识，避免不必要的等待或资源消耗。
- 在协程设计中，需特别注意错误处理和资源管理，比如`handle_error()`的使用。

6. **参考与工具**
- C++ 标准库提供了丰富的工具，包括 ``、`` 和 ``，这些对于协程编程非常重要。
- 文档强调了构建共享知识的重要性，帮助开发者更好地理解和使用协程。

总结来看，协程为现代代码库提供了一种高效的编程方式，但其使用也伴随着同步、生命周期管理和资源处理等挑战。通过合理的模式和工具，开发者可以更好地利用协程提升代码的性能与可维护性。