实现C++20协程调度器需定义Task及promise_type，通过initial_suspend和final_suspend控制执行；2. Task封装coroutine_handle，调度器用队列管理并依次恢复协程执行。
实现一个简单的协程调度器需要理解 C++20 协程的核心机制：可等待对象（awaiter）、协程句柄（coroutine_handle）和协程帧的生命周期管理。C++20 的协程是无栈协程，依赖编译器生成状态机，我们通过自定义返回类型控制其行为。
协程基础组件
要让函数成为协程，必须使用 co_await、co_yield 或 co_return。协程的返回类型需满足特定要求，包含 promise_type。
定义一个简单的协程返回类型：
struct Task {
struct promise_type {
Task get_return_object() { return {}; }
std::suspend_always initial_suspend() { return {}; }
std::suspend_always final_suspend() noexcept { return {}; }
void return_void() {}
void unhandled_exception() {}
};
};
其中：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
-
initial_suspend 返回
suspend_always表示协程创建后暂停，不立即执行 - final_suspend 控制协程结束后是否挂起，用于防止资源提前释放
实现调度器核心
调度器负责管理多个协程的挂起与恢复。基本思路是将挂起的协程句柄存入队列，之后主动唤醒。
扩展 Task 支持获取协程句柄：
struct Task {
struct promise_type;
std::coroutine_handle<promise_type> handle;
explicit Task(std::coroutine_handle<promise_type> h) : handle(h) {}
~Task() {
if (handle) handle.destroy();
}
bool await_ready() { return false; }
void await_suspend(std::coroutine_handle<>) {}
void await_resume() {}
struct promise_type {
Task get_return_object() {
return Task{std::coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this)};
}
std::suspend_always initial_suspend() { return {}; }
std::suspend_always final_suspend() noexcept { return {}; }
void return_void() {}
void unhandled_exception() {}
};
};
任务队列与运行
调度器维护一个待执行的协程队列：
class Scheduler {
public:
void enqueue(Task task) {
if (task.handle) {
tasks.push(std::move(task.handle));
}
}
void run() {
while (!tasks.empty()) {
auto handle = std::move(tasks.front());
tasks.pop();
if (handle.done()) continue;
handle.resume();
}
}
private:
std::queue<std::coroutine_handle<Task::promise_type>> tasks;
};
使用示例：
Task myCoroutine(Scheduler& sched) {
std::cout << "协程开始\n";
co_await std::suspend_always{};
std::cout << "协程恢复\n";
}
// 调用
Scheduler sched;
sched.enqueue(myCoroutine(sched));
sched.run(); // 输出两次
关键注意事项
- 协程句柄必须妥善管理生命周期，避免悬空调用
- 挂起点的选择影响并发模型，
suspend_always适合手动调度 - 实际项目中可结合 future/promise 模式传递结果
- 错误处理应在
unhandled_exception中捕获并重新抛出
基本上就这些。C++20 协程灵活但细节多，重点掌握 promise 和 awaiter 的交互逻辑。
