0

0

c++20中的协程和传统线程有什么区别_c++20协程与传统线程对比分析与使用方法

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2025-11-11 20:42:02

|

257人浏览过

|

来源于php中文网

原创

C++20协程与传统线程在执行机制、资源占用和适用场景上存在本质差异。1. 执行与调度:线程由操作系统内核管理,支持抢占式多任务并可并行运行于多核CPU;协程为用户态轻量级并发单元,采用协作式调度,通过co_await主动让出执行权,切换无需陷入内核态,开销极低。2. 资源与性能:每个线程默认占用较大栈空间(1MB~8MB),大量线程易耗尽内存;C++20协程为无栈设计,局部状态保存在堆上的协程帧中,内存占用小,可轻松创建成千上万个协程,且切换速度快,适合高并发I/O场景。3. 编程模型:多线程需依赖锁、条件变量等同步机制防止数据竞争,编程复杂易出错;协程在同一线程串行执行,共享数据无需加锁,可通过co_await以同步方式编写异步代码,结合try-catch统一处理异常,避免回调地狱,提升代码可读性与维护性。4. 适用场景:线程适用于CPU密集型任务如图像处理、科学计算,能充分利用多核并行能力;协程更适合I/O密集型任务如Web服务器处理高并发连接、数据库访问、游戏事件处理等,在

c++20中的协程和传统线程有什么区别_c++20协程与传统线程对比分析与使用方法

C++20协程和传统线程虽然都用于处理并发任务,但它们在实现机制、资源开销和使用方式上有本质区别。理解这些差异能帮助开发者选择更合适的并发模型。

执行与调度机制不同

传统线程由操作系统内核直接管理,是系统级的并发单元。每个线程的创建、销毁和上下文切换都需要系统调用,CPU时间片由操作系统调度器分配,多个线程可以在多核CPU上真正并行运行。

协程则是用户态的轻量级并发体,调度完全由程序自身控制。一个线程可以承载成百上千个协程,协程之间的切换不需要陷入内核态,没有上下文切换的昂贵开销,通过co_awaitco_yield主动让出执行权,是一种协作式调度。

资源占用与性能表现差异大

每个线程默认拥有固定的空间,通常为1MB到8MB,大量线程会迅速耗尽内存。而C++20协程采用无栈设计(stackless),局部状态保存在堆上的“协程帧”中,内存占用小得多,可以轻松创建大量协程而不影响性能。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

由于协程切换不涉及系统调用和缓存刷新,其切换速度远快于线程。对于I/O密集型任务,如网络请求、文件读写,使用协程能显著提升吞吐量,避免线程阻塞造成的资源浪费。

STORYD
STORYD

帮你写出让领导满意的精美文稿

下载

编程模型与错误处理更简洁

传统多线程编程需要处理锁、条件变量等同步机制来防止数据竞争,代码复杂且容易出错。协程在同一线程内串行执行,共享数据时无需加锁,大大降低了并发编程的复杂度。

协程允许用类似同步的方式编写异步代码。通过co_await等待异步操作,配合try-catch可以统一处理异常,逻辑清晰,避免了回调地狱。例如,顺序执行多个网络请求时,代码呈线性结构,易于理解和维护。

适用场景各有侧重

线程适合CPU密集型任务,能利用多核并行计算,如图像处理、科学计算等。如果任务主要消耗CPU时间,多线程是更优选择。

协程更适合I/O密集型场景,比如Web服务器处理大量并发连接、游戏逻辑中的定时事件、数据库访问等。这些任务大部分时间在等待,协程能高效利用等待时间执行其他任务,提升整体效率。

基本上就这些,选线程还是协程,关键看任务类型和性能需求。

相关专题

更多
堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

368

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

563

2023.08.10

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

368

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

563

2023.08.10

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

471

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

107

2025.12.24

数据库三范式
数据库三范式

数据库三范式是一种设计规范,用于规范化关系型数据库中的数据结构,它通过消除冗余数据、提高数据库性能和数据一致性,提供了一种有效的数据库设计方法。本专题提供数据库三范式相关的文章、下载和课程。

332

2023.06.29

如何删除数据库
如何删除数据库

删除数据库是指在MySQL中完全移除一个数据库及其所包含的所有数据和结构,作用包括:1、释放存储空间;2、确保数据的安全性;3、提高数据库的整体性能,加速查询和操作的执行速度。尽管删除数据库具有一些好处,但在执行任何删除操作之前,务必谨慎操作,并备份重要的数据。删除数据库将永久性地删除所有相关数据和结构,无法回滚。

2068

2023.08.14

php源码安装教程大全
php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

7

2025.12.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Rust 教程
Rust 教程

共28课时 | 4万人学习

PostgreSQL 教程
PostgreSQL 教程

共48课时 | 6.3万人学习

Git 教程
Git 教程

共21课时 | 2.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号