协程_概述

发表于2022-10-22更新于2025-09-28阅读次数

多线程的缺陷

  1. 多线程是微秒级别。
  2. 线程数一多，CPU使用率会飙升。可扩展性比较差
  3. 编写异步逻辑、非阻塞事件时，函数回调方式只有编写程序的程序员才知道规则。

协程的目的

  1. 描述异步逻辑
    1. 比多线程更快
    2. 比函数回调更美观

协程的优势

  1. 性能强劲
    1. 协程切换实验 - 一次协程切换的开销可以达到2到3纳秒之间，单线程协程切换的时间可以达到7到8纳秒，跨线程的协程切换也只需37纳秒左右。这些时间大大快于线程切换的时间。线程切换至少需要2000个时钟周期。假设CPU为4GHz，则至少需要500ns，若考虑cache失效问题，协程效率相对于线程将会是10、100倍的数量级。
  2. 语法优雅

实验：测量协程切换开销

写两个协程，使其不断切换。

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constexpr uint32_t total_switch = 2e9; // 2 * 10^9

int count = 0;

task<> f(const swtch &to)
{
    while (count++ < total_switch)
    {
        co_await to;
    }
}
int main()
{
    swtch to[2];
    task<> tasks[2] = {f(to[0]), f(to[1])};
    to[0].target = task[1].get_handle();
    to[1].target = task[0].get_handle();
    
    auto duration = hostTiming([&] {task[0].get_handle().resume(); });
    
}

循环对计数器累加，每次都切换一次协程。