一種協程的 C C 實現

在前幾天接觸到了協程的概念，覺得很有趣。因為我可以使用乙個執行緒來實現乙個類似多執行緒的程式，如果使用協程來替代執行緒，就可以省去很多原子操作和記憶體柵欄的麻煩，大大減少與執行緒同步相關的系統呼叫。因為我只有乙個執行緒，而且協程之間的切換是可以由函式自己決定的。

我有見過幾種協程的實現，因為沒有 c/c++ 的原生支援，所以多數的庫使用了彙編**，還有些庫利用了 c 語言的setjmp和longjmp但是要求函式裡面使用 static local 的變數來儲存協程內部的資料。我討厭寫彙編和使用 static local 變數，所以想出了一種稍微優雅一點又有點奇技淫巧的實現方法。這篇文章將向你展示這種方法基本原理和實現。

用 c/c++ 實現的最大困難就是建立，儲存和恢復程式的上下文。因為這涉及到了程式棧的管理，以及 cpu 暫存器的訪問，但是這兩項內容在 c/c++ 標準裡面都沒有嚴格的定義，所以我們是不可能有乙個完全跨平台的 c/c++ 實現的。但是利用作業系統提供的 api，我們仍然可以避免使用彙編**，接下來會向你展示使用 posix 的 pthread 實現的一種簡單的協程框架。什麼！？？pthread？那你的程式豈不是多執行緒了？那還叫協程嗎！沒錯，確實是多執行緒的，不過僅僅是在協程被建立之前的短暫瞬間。

下面是 routineinfo 的定義。為了簡單起見，所有錯誤處理**都被省略了，原版本的**在coroutine.cpp檔案中，省略版的**在coroutine_demonstration.cpp檔案中。

typedef
void * (*routinehandler)(void*);
struct routineinfo
~routineinfo()
};

然後，我們需要一下全域性的列表來儲存這些 routineinfo 物件。

std::list
initroutines()
std::list
routines = initroutines();

接下來是協程的建立，注意當協程的時候，程式棧有可能已經被損壞了，所以需要乙個stackback作為程式棧的備份，用來做後面的恢復。

void *stackbackup = null;
void *coroutinestart
(void *proutineinfo)
;int
createcoroutine
(routinehandler handler,void* param )

然後是 coroutinnestart 函式。當執行緒進入這個函式的時候，使用setjmp儲存上下文，然後備份它自己的程式棧，然後直接退出執行緒。

void switch();
void *coroutinestart(void *proutineinfo)
info.ret = info.handler(info.param);
info.stopped = true;
switch(); // never return
return (void*)0
; // suppress compiler warning
}

乙個協程主動呼叫switch()函式，才切換到另乙個協程。

std::list
stoppedroutines = std::list
();void
switch
() 
routines.push_back(current); // adjust the routines to the end of list
if( !setjmp(current->buf) )
if(stoppedroutines.size())
}

使用者的**很簡單，就像使用乙個執行緒庫一樣，乙個協程主動呼叫switch()函式主動讓出 cpu 時間給另乙個協程。

#include
using
namespace
std;
#include
void* foo
(void*)
}int
main
()}

記得在鏈結的時候加上-lpthread鏈結選項。程式的執行結果如下所示：

[roxma@vm_6_207_centos coroutine]$ g++ coroutime_demonstration.cpp -lpthread -o a.out [roxma@vm_6_207_centos coroutine]$ ls a.out coroutime.cpp coroutime_demonstration.cpp readme.md [roxma@vm_6_207_centos coroutine]$ ./a.out main: 0foo: 0main: 1foo: 1main: 2main: 3main: 4main:

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**啊自：

一種協程的 C C 實現

協程卡死的一種情況

C C 協程的實現方式總結

年輕人會用C 實現一種協程嗎？

一種協程的 C C 實現

協程卡死的一種情況

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