awaitable是可被co_await的触发器,通过operator co_await()返回awaiter;awaiter是执行挂起/恢复的执行器,需实现await_ready()、await_suspend()和await_resume()三要素。

在 C++20 中,awaitable 和 awaiter 是协程(coroutine)机制的核心抽象,它们共同支撑 co_await 表达式的语义,但二者职责不同、层次分明。
awaitable:可等待对象,协程暂停的“触发器”
awaitable 不是某个具体类型,而是一类满足特定要求的对象——它能通过 operator co_await() 返回一个 awaiter。标准库中如 std::suspend_always、std::suspend_never 是最简 awaitable;自定义类型只要提供该 operator,就可被 co_await 使用。
常见写法:
- 直接返回
awaiter对象(如return my_awaiter{};) - 返回自身并定义
operator co_await()(推荐,支持链式 await) - 返回代理对象(如包装 future 或 promise 的适配器)
awaiter:真正执行挂起/恢复逻辑的“执行器”
awaiter 是一个满足三要素的类型:
– 有 await_ready():返回 bool,决定是否跳过挂起(例如立即就绪时返回 true)
– 有 await_suspend(coroutine_handle h):决定如何挂起协程(可返回 void、bool 或另一个 coroutine_handle)
– 有 await_resume():协程恢复后执行,通常返回值(或 void),即 co_await expr 的结果
注意:await_suspend 的返回值很关键:
– 返回 void:挂起后不调度,控制权交还给调用者
– 返回 true:挂起成功,协程进入暂停状态
– 返回 false:挂起被拒绝,协程继续执行(相当于没挂起)
– 返回 coroutine_handle:将当前协程移交到该 handle 所指协程(常用于链式调度)
自定义 awaitable + awaiter 的典型流程
以实现一个延时等待为例(模拟 sleep):
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- 定义
delay_awaitable类,含构造函数接收毫秒数 - 在其中定义
operator co_await(),返回一个delay_awaiter -
delay_awaiter存储延迟时间,并在await_suspend中启动定时器(如用std::thread+std::this_thread::sleep_for,或绑定到 event loop) - 定时结束后,调用
resume()恢复原协程(需保存coroutine_handle)
关键点:awaiter 必须可移动(通常默认移动语义即可),且生命周期需覆盖挂起期间——不能在 suspend 后析构。
原理本质:编译器生成状态机 + 用户接管控制流
C++ 协程不是运行时调度器,而是编译器把函数重写为状态机(state machine)。每次 co_await 都对应一个状态跳转点。
– awaitable 是用户提供的“接入点”,告诉编译器“这里要切出去”
– awaiter 是用户写的“胶水代码”,负责决定何时切、切到哪、切回来拿什么值
– 所有调度逻辑(线程切换、事件循环唤醒、异常传播等)均由 awaiter 显式控制,标准库不内置调度器
这意味着:C++20 协程轻量、零成本抽象,但也意味着你得自己处理线程安全、内存生命周期、错误传播等——它提供的是能力,不是开箱即用的 async/await。
基本上就这些。理解 awaitable 是“谁可以被等”,awaiter 是“怎么等、等完干啥”,就能稳住协程自定义的主干逻辑。











