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Jordan Bonecutter
Asked: 2024-09-04 08:53:30 +0800 CST

boost::asio::yield_context 如何工作？

  • 772

我正在阅读文档boost::asio并发现了这个例子：

void foo(boost::asio::yield_context yield)
{
  size_t n = socket.async_read_some(buffer, yield);

  // ...
}

我很困惑：

  1. 如果我正确理解了 asyncio，那么对 asyncio 的调用async_read_some就不会阻塞。
  2. 这意味着当数据真正准备好读取时，此调用将注册函数的其余部分以运行。

我看到两种boost::asio实现方式：

  1. 当socket.async_read_some被调用时，此函数本身会调用事件循环中的一个函数，该函数尝试查找任何已准备好处理的事件并尝试调用这些回调。
  2. 一些setjmp/ longjmpmagic 为该函数注册一个回调，并在稍后返回。

这两个选项似乎都不起作用：

  1. 调用堆栈看起来类似于：
...
boost_internal_magic
async_read_some
foo
...
main

因为我们还没有从 foo 返回。但是如果所有函数都使用 调用，yield_context我不知道我们如何实际注册回调，因为没有代码点可以跳转到函数调用。

  1. 只有一个堆栈，但其全部目的asyncio是在同一线程上运行多个并发“代理”或“协同程序”或其他东西。每个代理都需要自己的堆栈，因此这似乎也行不通。

如何boost::asio::yield_context将函数转换为可注册的回调？具有相同功能的最小无依赖 C++ 代码是什么样的？

c++

1 个回答

  1. Best Answer

    诀窍是yield_context使用stackful 协程。协程有自己独立的堆栈，在挂起/恢复周期中保留。

    这一技术实现是在 Boost Context 中。Asio 的早期版本实际上是在另一个库之上实现的：Boost Coroutine（其底层使用了 Boost Context）。

    Asio 1.24.0 / Boost 1.80已更改为跳过中间人：

    当面向 C++11 及更高版本时，这些函数直接根据 Boost.Context 实现。现有的重载已被保留但已被弃用。

    进一步阅读

    您可以在该库的文档中阅读有关 Boost Context 的技术工作原理：https://www.boost.org/doc/libs/1_86_0/libs/context/doc/html/index.html

    要详细了解实施的细节，您可以跟踪实施的进展情况，例如：

    在 Coliru 上直播

    #define BOOST_ASIO_DISABLE_BOOST_COROUTINE 1
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/asio/spawn.hpp>

namespace asio = boost::asio;
using namespace std::chrono_literals;

int main() {
    asio::io_context ctx;

    spawn(
        ctx,
        [](asio::yield_context yield) {
            asio::steady_timer tim(yield.get_executor(), 3s);
            tim.async_wait(yield);
        },
        asio::detached);

    ctx.run();
}

    这将引导您进入boost/asio/impl/spawn.hpp，并向您展示非 Boost.Coroutine 实现实际上使用了 Boost.Context 的纤程（BOOST_ASIO_HAS_BOOST_CONTEXT_FIBER）。

    // Spawned thread implementation using Boost.Context's fiber.
class spawned_fiber_thread : public spawned_thread_base
{
public:
  typedef boost::context::fiber fiber_type;

  spawned_fiber_thread(fiber_type&& caller)
    : caller_(static_cast<fiber_type&&>(caller)),
      on_suspend_fn_(0),
      on_suspend_arg_(0)
  {
  }

// ...

    从这里，您可以任意深入地跟踪实现细节，直接进入各种汇编代码例程，以帮助进行特定于 CPU 的上下文切换：https://github.com/boostorg/context/tree/develop/src/asm

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