Співпрограма
| Ця стаття не містить посилань на джерела. (грудень 2019) |
Співпрограма або співпроцедура (англ. Coroutine) — компонент програми, що узагальнює поняття підпрограми, додатковою підтримкою безлічі точок входу (а не однієї, як підпрограма) і зупинку та продовження виконання із збереженням певного положення. Співпрограми є гнучкішими і узагальненішими, ніж підпрограми, але рідше використовуються на практиці. Застосування співпрограм, будучи методикою ще асемблера, практикувалося лише деякими високорівневими мовами, наприклад Simula і Modula-2. Співпрограми добре придатні для реалізації багатьох схожих компонентів програм (ітераторів, нескінченних списків, каналів, спільних завдань).
Співпрограма має початкову точку входу і розташовані всередині послідовності повернень і наступних точок входу. Підпрограмма може повертати керування лише одного разу, співпрограма може повертати керування багаторазово. Час роботи підпрограми відзначається принципом LIFO (остання викликана підпрограма завершується першою), час роботи співпрограми визначається її використанням і необхідністю.
Наведемо простий приклад використання співпрограми. Нехай необхідно реалізувати зв'язок між споживачем і виробником, де одна частина програми створює елементи й поміщає їх у чергу, а інша видаляє їх та використовує. Наступний код реалізує це:
var q := new queue
coroutine produce
loop
while q is not full
create some new items
add the items to q
yield to consume
coroutine consume
loop
while q is not empty
remove some items from q
use the items
yield to produce
Реалізації ред.
C++ ред.
До версії C++20 можливість роботи зі співпрограмами була реалізована на рівні бібліотек, зокрема Boost.Coroutine, Boost.Coroutine2 та іншими. У версії C++20 на рівні мови та компілятора була додана підтримка безстекових співпрограм. Зокрема, були додані нові ключові слова co_return, co_await та co_yield, але підтримка співпрограм у стандартній бібліотеці була мінімальна[1], стандарт радше визначив каркас для роботи зі співпрограмами[2]. Тому, для зручності розробників, були створені бібліотеки класів для поширених видів співпрограм: cppcoro, libcoro, QCoro, та інші[1].
Стандартом передбачено, що співпрограма може віддати управління в одному потоці виконання, а бути відновлена — в іншому[3].
В стандарті C++23 був доданий тип generator, який полегшує створення генераторів послідовностей на основі співпрограм сумісних з доданими в стандарті C++20 діапазонами[4].
Таким чином, генератор послідовності Фібоначчі мовою стандарту C++23 може мати такий вигляд:
#include <generator>
#include <ranges>
#include <iostream>
std::generator<int> fib() {
co_yield 0;
auto a = 0;
auto b = 1;
for (auto n : std::views::iota(0)) {
auto next = a + b;
a = b;
b = next;
co_yield next;
}
}
int main() {
for (auto f : fib() | std::views::take(10)) {
std::cout << f << " ";
}
}
Примітки ред.
- ↑ а б Valentyn Korniienko (25 квітня 2023). С++20 Сoroutines та огляд бібліотек, які реалізують підтримку со-програм. DOU.
- ↑ Rainer Grimm (23 жовтня 2019). C++20: The Big Four.
- ↑ Coroutines (C++20). CPP Reference. 27 жовтня 2023. Процитовано 4 листопада 2023.
- ↑ Rainer Grimm (18 вересня 2023). C++23: Ranges Improvements and std::generator.
Див. також ред.
|
Це незавершена стаття про інформаційні технології. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |