C++20协程：实现可期待的未来

Question

自从协程 TS 在 Kona 的 ISO 会议上被接受到 C++20 中后，我开始为自己尝试一下它们。 Clang 已经对协同程序提供了不错的支持，但仍然缺乏库支持的实现。特别是Awaitable类型std::future、std::generator等还没有实现

因此，我决定让 std::future 变得可等待。我基本上遵循了 talk by James McNellis at CppCon 2016，特别是这张幻灯片：

现在是 2019 年，我实际上在使用这张幻灯片上的代码（大概未经测试？）时遇到了一些问题：

在我看来，重载 operator co_await 已经不是问题了？相反，应该使用 promise_type 的可选 await_transform。不过不确定我是否做对了。
future 的then continuation 按值捕获句柄，但resume 成员函数不是const-qualified。我通过制作 lambda mutable.

此外，then 和 is_ready 在 std::future 中不可用，但属于 std::experimental::future which is still missing from my libc++ version. To avoid dealing with the Awaiter and to implement future continuations, I wrote a derived future class which is Awaitable and an Awaiter. It is my understanding that eventually both would also be true of std::future. You can see my example on Compiler Explorer 的一部分。它确实编译。

但是，它也会段错误。当 get() 被调用时，这发生在 await_resume 中。这实际上并不奇怪，因为那时 valid() returns false（调用 get() UB）。我认为这是因为当then用于继续未来时，原来的未来object被移动到异步未来，从而使旧的未来（*this在[=24时=] 被称为，所以在移动之后）。我对 then 的实现大致上受到 this answer and this code I found on GitHub. Those may not be ideal, but cppreference explicitly states valid() == false 的启发，作为调用 then 的后置条件，因此我认为移出原始 future 是正确的。

我在这里错过了什么？ "bug" 似乎已经出现在上面的幻灯片中。我怎样才能调和这个问题？有谁知道 Awaitable 未来的（工作）现有实施？谢谢。

Answer 1

正如您自己提到的，问题是因为 future 在调用 .then() 后移动了。诀窍是在准备就绪后将其移回。如果传递给 .then() 的延续采用 future，而不是它持有的值，则可以完成此操作。

以下是我从您的代码中提取并更改的功能。我还将它们从将东西作为参数传递给 std::async 更改为仅捕获它们，因为这对我来说看起来更直观，但这不是这里的重要变化。

    template <typename Work>
    auto then(Work&& w) -> co_future<decltype(w())> {
        return { std::async([fut = std::move(*this), w = std::forward<Work>(w)]() mutable {
            fut.wait();
            return w();
        })};
    }

    template <typename Work>
    auto then(Work&& w) -> co_future<decltype(w(std::move(*this)))> {
        return { std::async([fut = std::move(*this), w = std::forward<Work>(w)]() mutable {
            return w(std::move(fut));
        })};
    }

    void await_suspend(std::experimental::coroutine_handle<> ch) {
        then([ch, this](auto fut) mutable {
            *this = std::move(fut);
            ch.resume();
        });
    }

顺便说一句，VS2017 抱怨在承诺类型中同时具有 set_exception() 和 unhandled_exception()。我删除了 set_exception() 并将 unhandled_exception() 更改为：

    void unhandled_exception() {
        _promise.set_exception(std::current_exception());
    }

C++20协程：实现可期待的未来

C++20 coroutines: implementing an awaitable future

c++

future

async-await

c++20

c++-coroutine