C++20协程是可挂起/恢复的语言级函数机制，非线程亦非普通函数调用；其本质是将执行状态保存至堆上coroutine frame，依赖promise、awaiter和handle三组件，需配合executor实现高效异步调度。
C++20 协程不是线程，也不是简单的函数调用替换，而是一种语言级的、可挂起和恢复的函数机制，用于编写逻辑清晰、资源可控的异步代码。它不依赖操作系统调度，不自动并发，但为 async/await 风格的异步编程提供了底层支撑——真正高效的关键，在于避免回调地狱、减少栈拷贝、复用内存，并与 executor（执行器）协同调度。
协程的本质：可暂停的函数
普通函数执行完就销毁栈帧；协程函数（用 co_await、co_yield 或 co_return 标记）在遇到挂起点时，会把当前执行状态（局部变量、PC 位置等）保存到堆上的一块内存（即 coroutine frame），然后返回控制权。之后可在任意时机恢复执行，从上次暂停处继续。
- 协程函数返回类型必须满足
std::coroutine_traits要求，通常自定义一个Task、Generator或Future类型 - 编译器自动生成三个关键组件：promise 对象（管理生命周期和返回值）、awaiter（决定何时挂起/恢复）、coroutine handle（用于手动调度或传递）
- 没有运行时调度器 ——
co_await后是否真“等待”，取决于你提供的 awaiter 的await_ready()和await_suspend()实现
如何写出高效的异步协程代码
高效 ≠ 写得短，而是减少分配、避免隐式拷贝、明确调度意图、适配执行上下文。
-
复用协程帧内存：默认 new/delete 分配帧，高频协程开销大。可通过 promise 类型重载
operator new/operator delete使用对象池或栈内存（如std::array+ placement new） -
避免值拷贝：传参尽量用 const lvalue 引用或 move；返回 large object 前考虑用
co_yield流式产出，或让 promise 存储指针而非副本 -
用
co_await表达等待语义，而非逻辑分支：比如不要写if (ready()) co_await something();，而是让 awaiter 的await_ready()返回 true/false，由编译器决定跳过挂起 -
绑定执行器（executor）：在
await_suspend()中把 handle 提交给线程池、IO 多路复用器（如 epoll/kqueue 封装）或特定线程，实现真正的异步调度
一个轻量级 awaiter 示例（无栈 IO 等待）
假设你封装了一个基于 epoll 的 async_read 操作：
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struct epoll_awaiter {
https://www.php.cn/link/d3e4b9f9aa7aac3bd930abb82fab2d2b fd_;
std::span buf_;
bool ready_ = false;
bool awaitready() { return ready; }
void await_suspend(std::coroutine_handle<> h) {
// 注册 fd 到 epoll，就绪后调用 h.resume()
register_forread(fd, h { h.resume(); });
}
void await_resume() {} // 无需返回值
};
这样，co_await epoll_awaiter{fd, buf} 就是零拷贝、无栈挂起、事件驱动的等待 —— 不占线程、不阻塞、不轮询。
常见误区与提醒
- 协程本身不提供并发：多个协程可在同一线程串行调度，也可分发到多线程，取决于你的 executor 设计
- 不要在协程中裸写
sleep(1)或std::this_thread::sleep_for：这会阻塞整个执行器线程。应使用基于 timerfd 或 event loop 的 awaitable sleep - 异常传播需显式处理：promise 的
unhandled_exception()必须定义，否则程序 terminate - 移动语义要小心：coroutine handle 是可移动不可复制的，跨 await 边界传递时注意所有权
协程的价值不在语法炫技，而在把异步控制流还原为接近同步的书写体验，同时保留底层掌控力。写得好，它比 callback 更省内存、比 thread 更低开销、比 future 更易组合。
