C++20协程核心是设计可挂起的异步操作流程，提供函数暂停/恢复机制，不自动并发，需手动调度；依赖promise_type、co_await、co_yield三组件，适用于异步I/O、生成器等场景。
用 C++20 协程，核心不是“写协程”，而是“设计可挂起的异步操作流程”——它不自动并发，也不替代线程，而是提供一种 函数可暂停/恢复 的底层机制，让你能自然表达异步逻辑（比如网络请求、状态机、生成器），同时把调度权交给你自己。
一、先搞懂三个关键组件：promise_type、co_await、co_yield
C++20 协程不是新语法糖，而是一套编译器支持的协作式机制，依赖三部分配合：
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promise_type：每个协程对象内部隐式关联一个 promise 对象，负责管理协程生命周期、决定如何挂起/恢复、返回什么给调用方。你必须在协程返回类型中嵌套定义它（或使用已有实现如
std::generator、task）。 -
co_await：让当前协程在某个“可等待对象”（awaiter）上挂起。挂起前调用
await_ready()判断是否需真挂起；若需，则调用await_suspend()注册恢复逻辑（比如投递到线程池）；恢复时执行await_resume()返回值。 -
co_yield：专用于生成器（generator）场景，等价于
co_await promise.yield_value(value)，把值“产出”并挂起，下次恢复时继续往后走。
二、从一个最简 task 示例开始（无第三方库）
下面是一个手动实现的轻量 task，支持 co_await 和返回值：
struct task {
struct promise_type {
int value_;
task get_return_object() { return {}; }
std::suspend_always initial_suspend() { return {}; }
std::suspend_always final_suspend() noexcept { return {}; }
void return_value(int v) { value_ = v; }
void unhandled_exception() { std::terminate(); }
};
};
然后这样用：
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task my_coro() {
co_await std::suspend_always{}; // 挂起一次
co_return 42; // 设置 promise.value_ 并结束
}
⚠️注意：这只是一个骨架。真正可用的 task 还需支持 co_await 其他 task、异常传播、内存分配控制（比如用 operator new 分配协程帧）。建议初期直接用 cppcoro 或 Folly 的现成 task 类型。
三、典型应用场景怎么写
① 异步 I/O 封装（如读文件）
不直接 await 系统调用，而是封装为 awaiter：
- 定义一个
async_read_file函数，返回自定义 awaitable 对象； - 其
await_suspend把回调注册到 io_uring 或 epoll； - 就绪后调用
resume()恢复协程，await_resume()返回读到的数据。
② 生成器（generator）
C++23 标准已带 std::generator，C++20 可用 cppcoro 的 generator：
cppcoro::generatorfib() { int a = 0, b = 1; while (true) { co_yield a; auto next = a + b; a = b; b = next; } } // 使用： for (int x : fib()) { if (x > 100) break; std::cout << x << " "; }
③ 状态机 / 游戏逻辑
把每帧更新、等待动画完成、条件分支等写成协程，比手写 state enum + switch 清晰得多：
task animate_sprite() {
sprite.set_state("walk");
co_await delay_ms(2000); // 挂起2秒
sprite.set_state("jump");
co_await wait_for_animation("jump"); // 等待动画事件
co_return;
}
四、避坑提醒：协程不是银弹
✘ 不等于多线程：协程默认在同一线程串行调度，要并发得自己配线程池或 event loop。
✘ 不自动管理内存：协程帧（保存局部变量+状态）默认堆分配，忘了 delete 或没正确处理异常会导致泄漏。
✘ 调试困难：栈是碎片化的，gdb/lldb 对协程支持有限，建议搭配日志或专用调试工具（如 VS2022 的协程可视化）。
✘ 编译器支持需开启：Clang 13+/GCC 10+/MSVC 2019 16.11+，且需加 -std=c++20 -fcoroutines（GCC/Clang）或 /std:c++20 /await（MSVC）。
基本上就这些。协程的价值不在“炫技”，而在把嵌套回调、状态变量、中断恢复这些琐碎逻辑，重新拉回直觉化的顺序代码流里。入门建议从 cppcoro::generator 和 cppcoro::task 开始写几个小例子，跑通再深挖 promise 细节。
