boost asio 和 co_await 中断协程答案

【问题标题】：boost asio and co_await to interrupt the coroutineboost asio 和 co_await 中断协程
【发布时间】：2021-04-23 12:49:33
【问题描述】：

我正在尝试使用 boost asio 的 C++20 协程。我目前的意图是在来自https://www.boost.org/doc/libs/1_75_0/doc/html/boost_asio/example/cpp17/coroutines_ts/echo_server.cpp 的协程示例中嵌入一个简单的暂停点。

据我了解https://en.cppreference.com/w/cpp/coroutine/suspend_always 此处的文档，此调用应有效：

co_await suspend_always{};

在这个协程内部：

awaitable<void> echo(tcp::socket socket)
{
  try
  {
    char data[1024];
    for (;;)
    {
      std::size_t n = co_await socket.async_read_some(boost::asio::buffer(data), use_awaitable);
      co_await suspend_always{};  // <-- here
      co_await async_write(socket, boost::asio::buffer(data, n), use_awaitable);
    }
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::printf("echo Exception: %s\n", e.what());
  }
}

但是，有一个编译器错误：

error: no matching member function for call to 'await_transform'
            co_await suspend_always{};
            ^~~~~~~~

谁能解释一下，如何不使用带有async_wait的计时器将暂停点引入上述协程。

【问题讨论】：

标签： c++ boost coroutine c++20 asio

【解决方案1】：

C++ 协程中不存在“简单的暂停点”。挂起点是协程的内部机制，协程提供者（具体协程库的作者）如何使用挂起是协程提供者的具体实例的实现细节（在您的示例中为等待）。如果协程提供者没有公开 API 来为提供者的协程添加用户定义的扩展，那么您将无能为力。

在您的示例中，您想添加一个暂停点。但是谁来负责恢复协程呢？以及如何进行这种恢复？这样出乎意料的悬停刹车协程提供商会期待吗？

也许在不了解协程提供者的实现细节或协程提供者的制裁的情况下，不应执行此类操作并不明显，因此让我们考虑一个简单的示例 - 生成器。

生成器通常是这样实现的：classgenerator是协程的返回值。它有指向协程句柄的指针。生成器提供返回当前迭代器和哨兵的begin() 和end() 成员函数。当递增迭代器协程句柄时，将恢复、运行并将下一个值存储在指定的存储中或运行至完成。当迭代器与哨兵进行比较时，检查协程句柄是否完成（因此当协程完成时迭代器current 等于end）。当迭代器被取消引用时，它会从存储中返回存储的值。

你可以像这样使用这样的生成器：

generator example() {
  co_yield 1;
  co_yield 2;
  co_yield 3;
}

generator g = example(); // create generator

// iterate over every value
for(auto i : g) { 
  std::cout << i << '\n';
}
// prints:
// 1
// 2
// 3

那么让我们假设用户能够将暂停点添加到example 函数：

generator example2() {
  co_await suspend_always{}; // simple suspension point
  co_yield 1;
  co_yield 2;
  co_yield 3;
}

很明显，现在生成器的不变量被破坏了。协程已挂起，但没有存储任何值供迭代器返回。

这就是为什么协程提供者需要明确支持为协程库添加扩展。

【讨论】：

【解决方案2】：

除了@Serikov提到的设计考虑之外，实现原因是：

promise_type提供成员函数await_transform，

这意味着co_await awaitable中的awaitable必须通过函数await_transform，根据C++标准。

但是 asio 没有为std::suspend_always 提供兼容的重载。见boost/asio/impl/awaitable.hpp

我怀疑，如果您为 std::suspend_always 提供重载，它将按您的预期工作。

auto await_transform(std::suspend_always) noexcept { return std::suspend_always{}; }

【讨论】：

【解决方案3】：

通过检查@steven-sun 提到的 await_transform 重载，下面的代码按预期工作。

co_await this_coro::executor;

【讨论】：