Coroutine介绍

boost::asio实例中的HTTP Server 4使用“stackless coroutines”实现，还从来没见过这种诡异又极其难读的代码，遂到网上八了一下，原来coroutines是一个古老的计算模式，中文翻译叫“协程”，在现代程序语言里面属于“非主流”，erlang语言就是采用的这种模式。

 

coroutine和subroutine的不同点在于coroutine可以很多个调用入口点，而subroutine只能有一个。当coroutine被第一次调用到的时候，它将从起始处开始执行，一旦遇到具有yield（类似subroutine中的return语句）语义的语句的时候，就是返回给另外一个coroutine或者调用者，而在接下来再次被调用的时候，就从yield语句下面的一条语句继续执行直到遇到新的yield语句或者coroutine的结束。

 

对于subroutine调用方式已根深蒂固的开发者说，上面的coroutine介绍肯定是非常抽象和空洞的，下面就通一个使用C++实现的一个coroutine程序来具体化这个概念：

#include <iostream>

using namespace std;

int switch_magic(void) {
    static int i, state = 0;
    switch (state) {
        case 0: /* start of function */
        for (i = 0; i < 10; i++) {
            state = 1; /* so we will come back to "case 1" */
            return i;
            case 1:; /* resume control straight after the return */
        }
    }
    
    return -1;
}

int main() {
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	return 0;
}

运行输出：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-1

 

通过定义一些精巧的macro可以屏蔽coroutine的C实现细节，让代码更加简单、易读：

#include <iostream>

using namespace std;

#define crBegin static int state=0; switch(state) { case 0:

#define crReturn(x) do { state=__LINE__; return x; \
                         case __LINE__:; } while (0)

#define crFinish }

int switch_magic(void) {
	static int i;
	crBegin
	for (i = 0; i < 10; i++)
		crReturn(i);
	crFinish

    return -1;
}

int main() {
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	cout << switch_magic() << endl;
	return 0;
}

 

参考资料：

说说一个新的老概念coroutine 

Coroutine - Wiki

Coroutines in C

Coroutine实现有感