C++怎么使用协程_C++20协程基础入门【异步】

c++20协程不自动并发，需配合调度器或awaitable封装才能实现异步；其核心是promise_type控制行为，co_await用于等待、co_yield仅用于generator；编译器支持与abi存在差异，调试和发布需注意细节。

协程不是线程，co_await 不会自动并发

很多人一看到“协程”就默认能并行跑任务，结果发现 co_await 之后代码还是顺序执行，甚至比普通函数还慢。这是因为 C++20 协程本身不带调度器——它只提供挂起/恢复的机制，不负责把协程扔给线程池或事件循环。

真正异步，得靠你选的 executor 或库（比如 std::execution、libunifex、cppcoro），或者自己写一个简单的轮询器。标准库目前只提供底层协程支持（promise_type、co_await、co_return），没给现成的 async 或 Task 类型。

• 别直接在主线程里 co_await 一个耗时 I/O 操作，除非你有配套的 awaitable 封装（比如基于 epoll 或 IOCP 的 awaiter）
• 想模拟“异步”，最简方式是用 std::Thread + std::future 包一层，但这和协程无关，只是借个壳
• 调试时注意：协程函数返回的是一个对象（如 Task<int></int>），不是值；不 co_await 它，它根本不会运行

promise_type 是协程行为的开关，不是可选配件

所有协程函数编译后都会隐式实例化一个 promise_type，它控制协程怎么初始化、挂起、异常处理、返回值怎么包装。如果你没显式定义，编译器会尝试找默认的（比如 std::suspend_always），但多数时候找不到，直接报错：

Error: no type named 'promise_type' in 'MyCoroutine'

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常见场景是想写一个轻量 Generator<t></t> 或 Task<t></t>，结果忘了在返回类型里嵌套定义 promise_type。

• 必须满足：静态成员 get_return_object()、initial_suspend()、final_suspend()、return_value(T)（或 return_void()）
• initial_suspend() 返回 std::suspend_always 表示创建即挂起；返回 std::suspend_never 表示立即执行到第一个 co_await
• 漏掉 unhandled_exception()？一旦协程里抛异常，程序直接 terminate

别拿 co_yield 当 co_await 用

co_yield 只用于 generator 类型（比如遍历生成器），它的语义是“产出一个值并挂起”，底层调用的是 promise.yield_value()；而 co_await 是通用挂起点，依赖 await_ready/await_suspend/await_resume 三件套。

典型错误：在非 generator 协程里写 co_yield some_awaitable，编译不过，因为 promise_type 没实现 yield_value，而且语义也不对。

• co_yield x → 等价于 promise.yield_value(x); + 挂起
• co_await x → 触发 x.await_ready() 等三个函数，和 promise 关系间接
• 想让协程“等一个 future”，必须用 co_await，不是 co_yield；generator 里用 co_yield 是为了迭代，不是为了等待

MSVC 和 Clang 对协程的支持细节差异真不小

Clang 15+ 默认开启协程支持（-std=c++20 -fcoroutines），而 MSVC 从 19.30 开始才稳定支持，且要求 windows SDK ≥ 10.0.20348.0；GCC 目前（13.x）仍实验性支持，需加 -fcoroutines 且禁用 PCH。

更麻烦的是 ABI 兼容问题：不同编译器生成的协程对象内存布局不一致，跨 DLL 边界传 Task<int></int> 很可能崩溃。

• MSVC 下 co_await 某些自定义 awaitable 时，若 await_suspend 返回 void，可能静默失败；Clang 要求必须返回 bool 或 coroutine_handle
• 调试时，MSVC 的 visual studio 调试器对协程栈帧支持有限，常显示 “coroutine frame not available”
• 发布构建务必关掉 /Zi（PDB 调试信息），否则 MSVC 可能因协程元数据生成巨大 PDB 文件

协程真正的门槛不在语法，而在你得同时理清：promise 控制流、awaiter 状态机、调度时机、以及编译器实际生成了什么对象。少一个环节，就容易卡在“协程没执行”“值没拿到”“程序卡死”这种无提示问题上。