c++中的co_await, co_yield, co_return有什么区别_c++中协程co_await, co_yield, co_return使用区别解析

c++20协程通过co_await、co_yield、co_return实现暂停与恢复:co_await等待异步操作完成,co_yield产出值并挂起,co_return结束协程并返回结果。

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在C++20中引入的协程是语言层面的重要新特性,它允许函数暂停执行并在之后恢复。协程通过三个关键字来控制其行为:co_await、co_yield 和 co_return。它们各自有不同的用途和语义。

co_await:用于暂停并等待异步操作完成

co_await 用来挂起协程,直到某个异步操作完成。它通常用于等待一个“可等待对象”(awaiter),比如一个future、task或其他支持operator co_await 的类型。

当执行到 co_await expr 时:

  • 如果表达式 expr 表示的操作已经就绪,协程继续运行;
  • 否则,协程被挂起,控制权返回调用者;
  • 待操作完成后,协程从挂起点恢复执行。

例如,等待一个异步网络请求:

auto result = co_await async_http_request("https://example.com");

这不会阻塞线程,而是让出执行权,适合高并发场景。

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co_yield:用于产生值并挂起协程

co_yield 相当于生成器模式中的“产出”操作。它把一个值传递给消费者,并暂停协程,下次恢复时从下一条语句开始执行。

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常见于实现惰性序列或数据流生成,比如斐波那契数列

generator<int> fib() {     int a = 0, b = 1;     while (true) {         co_yield a;         std::tie(a, b) = std::make_pair(b, a + b);     } }

每次迭代都会触发协程恢复一次,计算下一个值后再次挂起。

co_return:结束协程并返回最终结果

co_return 用于终止协程的执行,并将结果返回给协程的“承诺对象”(promise)。它的作用类似于普通函数中的 return,但在协程中会触发清理和完成通知机制。

根据协程返回类型不同,co_return 可能:

  • 设置最终值(如 task 或 generator);
  • 触发 on_return 回调;
  • 唤醒等待该协程完成的其他协程。

例如:

task<void> do_something() {     // ... 执行一些异步操作     co_await some_async_op();     co_return; // 显式结束 }

基本上就这些。co_await 等待异步操作,co_yield 产出中间值,co_return 结束协程。三者分工明确,配合协程返回类型(如 task、generator)共同构建高效的异步或生成逻辑。使用时注意编译器支持和库实现(如 std::experimental 或第三方库)。不复杂但容易忽略细节。

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