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c++ - `co_yield` 可以在协程恢复时从调用者返回一个值吗？

问题描述

C++20 引入了协程，可以用来创建生成器和其他类似的东西：

generator<int> counter(int max) {
    for(int i = 0; i < max; i++) {
        co_yield i;
    }
}

有什么方法可以创建协程，以便调用者可以提供co_yield协程恢复后返回的响应？我们称它为 achannel而不是生成器。

这是我想要做的一个例子：

channel<int, int> accumulator(int initial) {
    while(true) {
        // Can channel be written so co_yield provides a response?
        int response = co_yield initial;
        initial += response;
    }
}

在这里，每当调用者恢复协程时，它都会提供一个值，然后co_yield在协程恢复后从该值返回，如下所示：

std::vector<int> accumulate(std::vector<int> values) {
    channel<int, int> acc = accumulator(0);

    std::vector<int> summed_values;

    for(int v : values) {
        // Get whatever value was yielded by the accumulator
        int sum = acc.recieve();
        // Do something with the value
        summed_values.push_back(sum);
        // Resume the accumulator, returning this value from co_yield:
        acc.send(v); 
    }
    return summed_values;
}

根据评论编辑

谁能提供一些关于如何做到这一点的指导或示例？协程对我来说仍然很新。我有一个channel类的基本实现，但我不确定yield_value为了实现这一点应该返回什么。

我在评论中标记了(A)有问题的两个位置。(B)

template <class Out, class In>
struct channel {
    struct promise_type {
        Out current_value;
        auto yield_value(Out value) {
            current_value = value;
            // (A) What do I return here?
        }
        channel get_return_object() {
            return {std::coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this)};
        }
        // We run up until the first value is ready
        auto initial_suspend() noexcept { return std::suspend_never(); }
        auto final_suspend() noexcept { return std::suspend_always(); }
        void unhandled_exception() noexcept { std::terminate(); }
    };


    Out receive() {
        return handle.promise().current_value;
    }
    void send(In response) {
        // (B) What do I do here?
    }
    // Constructors, destructor and move assignment operator omitted for brevity
   private:
    std::coroutine_handle<promise_type> handle = nullptr;
};

标签： c++coroutinec++20

解决方案

关键是await_resume，它在等待者（的结果yield_value）上调用以获得 的结果co_yield。

您还需要将响应存储在某处。正如 Raymond Chen 在评论中建议的那样，您可以将值放入 的新数据成员中promise_type。

所以变化是：

  1. 将数据成员添加到promise_type.

    In response;

  2. 定义一个定制的等待者来返回该数据成员。

    struct awaiter : std::suspend_always {
    friend promise_type;
    constexpr In await_resume() const { return m_p->response; }

private:
    constexpr awaiter(promise_type* p) : m_p(p) {}
    promise_type* m_p;
};

  3. 在(A)中，返回自定义的等待者。

    return awaiter(this);

  4. 在(B)中，设置数据成员，然后恢复协程。

    handle.promise().response = response;
handle.resume();

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