Working with Asynchrony Generically: A Tour of C++ Executors

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

摘要

文档介绍了C++ Executors提案，旨在创建一个异步编程模型，类似于标准模板库（STL）。主要内容包括异步操作的生命周期、发送者（senders）和接收者（receivers）的概念、结构化并发（structured concurrency）以及取消机制。文档还提到了P2300提案，计划在C++23引入标准异步算法，并与C++20协程（coroutines）集成。未来扩展包括更多异步算法、计时器支持、系统执行上下文访问以及 nursery 工作区。

AI总结

### 文档总结：《Working with Asynchrony Generically: A Tour of C++ Executors》

#### 核心观点：
1. **愿景**：
提案的目标是创建一个“异步版本的STL（标准模板库）”，通过通用的异步编程模型，提供类似STL的抽象和算法。

2. **关键概念**：
- **发送者（Senders）**：表示一个异步操作的单元，类似于STL中的迭代器。
- **接收者（Receivers）**：表示一个处理完成通知的对象，用于处理异步操作的结果或异常。
- **执行器（Executors）**：表示一个计算资源的句柄，用于指定异步操作的执行上下文。

3. **异步操作的生命周期**：
异步操作通过发送者和接收者的交互完成，从启动到完成的整个生命周期被抽象化，用户无需直接管理底层细节。

4. **异步算法**：
提案引入了一系列异步算法，如`then`、`when_all`、`sync_wait`等，这些算法类似于STL中的算法，但用于异步操作的组合与变换。

5. **结构化并发与取消**：
异步操作支持结构化并发，允许用户通过组合和取消操作来管理复杂的异步工作流。

6. **扩展示例**：
文档通过一个复杂的示例展示了如何使用这些异步工具来实现更高级的功能，例如事件循环、系统执行上下文的访问、以及 nursery（用于异步任务的.spawn和.join操作）。

7. **未来计划**：
- 引入更多标准异步算法（如`timeout`、`repeat`等）。
- 添加计时器调度器和基于时间的异步算法。
- 提供系统调度器的便携式访问（如Windows线程池或GCD）。
- 添加手动事件循环调度器，支持异步任务的启动和停止。
- 与C++20协程深度集成，提供新的协程类型（如`std::task`、`std::generator`、`std::async_generator`）。

8. **与标准库的集成**：
P2300提案旨在与C++17的并行算法以及C++20协程无缝集成，提供一个统一的异步编程模型。

#### 总结：
本文档介绍了C++ Executors提案的核心内容，重点在于通过通用的异步抽象和算法，为C++提供一个类似STL的异步编程模型。提案引入了发送者、接收者和执行器的概念，并通过一系列异步算法和结构化并发功能，帮助开发者更高效地管理异步操作。未来的工作将扩展这些功能，进一步完善异步编程的支持。