Soyut bir düzeyde, Coroutines, bir yürütme durumuna sahip olma fikrini, bir yürütme iş parçacığına sahip olma fikrinden ayırdı.
SIMD (tek komut çoklu veri) birden fazla "yürütme evresine" sahiptir, ancak yalnızca bir yürütme durumuna sahiptir (yalnızca birden çok veri üzerinde çalışır). Muhtemelen paralel algoritmalar biraz buna benzer, çünkü farklı veriler üzerinde çalışan bir "program" a sahipsiniz.
İş parçacığı birden çok "yürütme iş parçacığı" ve birden çok yürütme durumuna sahiptir. Birden fazla programınız ve birden fazla yürütme iş parçacığınız var.
Coroutines'in birden fazla yürütme durumu vardır, ancak bir yürütme iş parçacığına sahip değildir. Bir programınız var ve programın durumu var, ancak yürütme iş parçacığı yok.
Coroutine'lerin en kolay örneği, diğer dillerden üreteçler veya numaralandırılabilirdir.
Sözde kodda:
function Generator() {
for (i = 0 to 100)
produce i
}
GeneratorDenilen ve bunu denir ilk kez döndürür 0. Durumu hatırlanır (eşgüdümlerin uygulanmasına göre ne kadar durum değişir) ve bir dahaki sefere onu çağırdığınızda kaldığı yerden devam eder. Yani bir dahaki sefere 1 döndürür. Ardından 2.
Sonunda döngünün sonuna ulaşır ve işlevin sonundan düşer; koroutin bitti. (Burada ne olduğu, bahsettiğimiz dile göre değişir; python'da bir istisna atar).
Coroutines bu özelliği C ++ 'ya getirir.
İki tür coroutine vardır; istifli ve istifsiz.
Yığınsız bir eşdizim, yerel değişkenleri yalnızca durumunda ve yürütme konumunda depolar.
Yığın dolu bir eşdizim, yığının tamamını (bir iş parçacığı gibi) depolar.
Yığınsız koroutinler son derece hafif olabilir. Son okuduğum öneri, temelde işlevinizi lambda gibi bir şeye yeniden yazmayı içeriyordu; tüm yerel değişkenler bir nesnenin durumuna gider ve etiketler, korutinin ara sonuçlar "ürettiği" konuma / buradan atlamak için kullanılır.
Bir değer üretme sürecine "verim" denir, çünkü korutinler, işbirlikli çoklu okumaya benzer; icra noktasını arayan kişiye geri veriyorsunuz.
Boost, yığın içeren eş dizimlerin bir uygulamasına sahiptir; sizin için bir fonksiyon çağırmanıza izin verir. Yığınlı eşgörünümler daha güçlüdür, ancak aynı zamanda daha pahalıdır.
Coroutine'ler için basit bir jeneratörden daha fazlası vardır. Coroutine'i yararlı bir şekilde oluşturmanıza izin veren bir coroutine'de bir coroutine bekleyebilirsiniz.
Coroutinler, if, döngüler ve işlev çağrıları gibi, belirli yararlı kalıpları (durum makineleri gibi) daha doğal bir şekilde ifade etmenize olanak tanıyan başka bir "yapılandırılmış goto" türüdür.
Coroutines'in C ++ 'da özel uygulaması biraz ilginçtir.
En temel düzeyinde, co_return co_await co_yieldonlarla çalışan bazı kitaplık türleriyle birlikte C ++: 'ya birkaç anahtar sözcük ekler .
Bir işlev, vücudunda bunlardan birine sahip olarak bir koroutine dönüşür. Dolayısıyla beyanlarından işlevlerden ayırt edilemezler.
Bu üç anahtar sözcükten biri bir işlev gövdesinde kullanıldığında, dönüş türünün ve argümanların bazı standart zorunlu incelemeleri gerçekleşir ve işlev bir coroutine dönüştürülür. Bu inceleme, derleyiciye işlev askıya alındığında işlev durumunu nerede saklayacağını söyler.
En basit korutin bir jeneratördür:
generator<int> get_integers( int start=0, int step=1 ) {
for (int current=start; true; current+= step)
co_yield current;
}
co_yieldişlevlerin yürütülmesini askıya alır, bu durumu içinde depolar generator<int>, ardından currentthrough the değerini döndürür generator<int>.
Döndürülen tamsayılar üzerinde döngü yapabilirsiniz.
co_awaitbu arada bir koroutini diğerine eklemenize izin verir. Eğer bir coroutine içindeyseniz ve ilerlemeden önce beklenebilir bir şeyin (genellikle bir koroutin) sonuçlarına ihtiyacınız varsa co_await, onun üzerindesiniz. Hazırlarsa, hemen ilerleyin; değilse, beklediğiniz bekleme süresi hazır olana kadar askıya alırsınız.
std::future<std::expected<std::string>> load_data( std::string resource )
{
auto handle = co_await open_resouce(resource);
while( auto line = co_await read_line(handle)) {
if (std::optional<std::string> r = parse_data_from_line( line ))
co_return *r;
}
co_return std::unexpected( resource_lacks_data(resource) );
}
load_datastd::futureadlandırılmış kaynak açıldığında bir oluşturan ve istenen verileri bulduğumuz noktaya kadar ayrıştırmayı başaran bir yordamdır .
open_resourceve read_lines büyük olasılıkla bir dosyayı açan ve ondan satır okuyan eşzamansız eşgüdümlerdir. co_awaitAskıda tutma ve hazır durumuna bağlayan load_databunların ilerlemesinin.
C ++ coroutines, kullanıcı alanı türlerinin üzerinde minimum bir dil özellikleri kümesi olarak uygulandıkları için bundan çok daha esnektir. Kullanıcı alanı türleri ne co_return co_awaitve ne co_yield anlama geldiğini etkili bir şekilde tanımlar - İnsanların bunu isteğe bağlı tek ifadeleri uygulamak için kullandığını gördüm, öyle ki a co_awaitboş bir isteğe bağlı olarak boş durumu otomatik olarak dış isteğe bağlı olarak yayar:
modified_optional<int> add( modified_optional<int> a, modified_optional<int> b ) {
return (co_await a) + (co_await b);
}
onun yerine
std::optional<int> add( std::optional<int> a, std::optional<int> b ) {
if (!a) return std::nullopt;
if (!b) return std::nullopt;
return *a + *b;
}
