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c++中的co_await co_yield co_return是什么_c++20协程关键字详解【协程】

裘德小鎮的故事
发布: 2025-12-18 06:21:25
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C++20协程的三大关键字是co_await、co_yield和co_return:co_await用于挂起等待异步操作,要求操作对象为Awaitable类型;co_yield实现惰性生成器,每次产出一个值后挂起;co_return结束协程并触发清理流程。

c++中的co_await co_yield co_return是什么_c++20协程关键字详解【协程】

这三个关键字是 C++20 协程的基石,不是语法糖,而是编译器识别协程的硬性标记:只要函数体里出现 co_awaitco_yieldco_return 中的任意一个,这个函数就自动成为协程。

co_await:用来“等一等”,挂起并等待异步操作完成

它不等于阻塞线程,而是把当前协程的状态保存下来,交出控制权,让调用者或调度器去干别的事。等条件满足(比如网络响应到了、定时器到期了),再恢复执行。

关键点在于它操作的对象必须是 Awaitable 类型——也就是实现了三个成员函数的类型:

  • await_ready():快速判断是否能立刻继续,返回 true 就跳过挂起
  • await_suspend(coroutine_handle h):决定怎么挂起,可把句柄存起来,交给线程池、IO 多路复用器或定时器回调来唤醒
  • await_resume():恢复后要返回什么值,就是 co_await expr 的结果

co_yield:用来“吐一个”,实现惰性生成器

常见于生成数字序列、遍历树结构、分页读取大数据流等场景。每次执行到 co_yield value;,就把 value 交给调用方,然后暂停;下次调用方驱动协程继续,就从下一行接着跑。

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背后机制是编译器把它转成对 promise 对象的 yield_value(value) 调用,所以你的自定义生成器类型(比如 Generator<int></int>)必须在 promise_type 里提供这个函数。

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它不结束协程,只是中途交出一个值并挂起——就像 for 循环里每次 return 一个数,但还能回来继续循环。

co_return:用来“收尾”,结束协程并返回最终结果

和普通函数的 return 类似,但语义更重:它不仅返回值,还触发协程清理流程——调用 promise.return_value(...)、执行 final_suspend、销毁 promise 和协程帧。

如果协程不带返回值(比如 void 类型),就用 co_return;,对应 promise.return_void()

注意:co_return 是协程生命周期的终点,之后不能再 resume;而 co_yield 只是暂停点,可以多次发生。

基本上就这些。它们分工明确:co_await 管等待,co_yield 管产出,co_return 管收尾。写协程时,三者常组合使用,但每个协程至少得有其一,编译器才认。

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