使用 final_suspend 进行延续的 C++20 协程

Question

背景

在确信C++ stackless coroutines are pretty awesome之后。我一直在为我的代码库实现协程，并在 final_suspend 中发现了一个奇怪的地方。

上下文

假设您有以下 final_suspend 函数：

final_awaitable final_suspend() noexcept
{
    return {};
}

并且，final_awaitable的实现方式如下：

struct final_awaitable
{
    bool await_ready() const noexcept
    {
        return false;
    }
    default_handle_t await_suspend( promise_handle_t h ) const noexcept
    { 
        return h.promise().continuation();
    }
    void await_resume() const noexcept {}
};

如果此处的延续是从任务队列中以原子方式检索到的并且，则任务队列可能为空（这可能发生在 await_ready 和 await_suspend 之间的任何时间) 那么 await_suspend 必须能够返回一个空白的延续。

据我了解，当 await_suspend 返回句柄时，返回的句柄会立即恢复（N4775 草稿中的 5.1）。因此，如果这里没有可用的延续，任何应用程序都会崩溃，因为在从 await_suspend 接收到无效协程句柄后调用了一个无效的协程句柄。

以下是执行顺序：

final_suspend                        Constructs final_awaitable.
    final_awaitable::await_ready     Returns false, triggering await_suspend.
    final_awaitable::await_suspend   Returns a continuation (or empty continuation).
        continuation::resume         This could be null if a retrieved from an empty work queue.

似乎没有为有效句柄指定检查（就像 await_suspend 返回 bool 一样）。

问题

1. 在这种情况下，您打算如何在没有锁的情况下向 await_suspend 添加工作队列？正在寻找可扩展的解决方案。
2. 为什么底层协程实现不检查有效句​​柄。

导致崩溃的一个人为示例是here。

解决方案

1. 使用一个虚拟任务，它是 co_yield 的无限循环。这是一种浪费的周期，我不希望这样做，而且我需要为每个执行线程创建单独的虚拟任务句柄，这看起来很愚蠢。

2. 创建 std::coroutine_handle 的特化，其中 resume 什么都不做，返回该句柄的实例。我不想专门化标准库。这也不起作用，因为 coroutine_handle 没有 done() 和 resume() 作为虚拟。

3. EDIT 1 16/03/2020 调用 continuation() 以原子方式检索延续并将结果存储在 final_awaitable 结构 await_ready 如果没有可用的延续，世界返回真。如果有可用的延续，await_ready 将返回 false，然后将调用 await_suspend 并返回延续（立即恢复它）。 这不起作用，因为任务返回的值存储在协程框架中，如果仍然需要该值，则不得破坏协程框架。在这种情况下，它在 final_awaitable 上调用 await_resume 后被销毁。 仅当任务是连续链中的最后一个时，这才是一个问题。

4. EDIT 2 - 20/03/2020 忽略从 await_suspend 返回可用协程句柄的可能性。仅从顶级协同例程恢复继续。这看起来效率不高。

01/04/2020

我还没有找到没有明显缺点的解决方案。我想我赶上这个的原因是因为 await_suspend 似乎旨在解决这个确切的问题（能够返回一个 corountine_handle）。我只是无法弄清楚预期的模式。

Answer 1

您可以使用std::noop_coroutine 作为空白继续。

Answer 2

怎么样：（实际上只是一个大评论。）

struct final_awaitable
{
    bool await_ready() const noexcept
    {
        return false;
    }
    bool await_suspend( promise_handle_t h ) const noexcept
    { 
        auto continuation = h.promise().atomically_pop_a_continuation();
        if (continuation)
           continuation.handle().resume();
        return true;//or whatever is meaningfull for your case.
    }
    void await_resume() const noexcept {}
};