如何在c中的for循环内实现协程

Question

这是部分代码：

void a()
{
    printf("entering a\n");
    int i;
    for(i = 0; i < 3; i++){
        if(setjmp(a_buf) == 0) {
            printf("A step %d\n", i);
            b();
        } else {
            longjmp(b_buf, 1);
        }
    }
    printf("returning from a\n");
}

void b()
{
    printf("entering b\n");
    int i;
    for(i = 0; i < 5; i++){
        if(setjmp(b_buf) == 0) {
            printf("B step %d\n", i);
            a();
        } else {
            longjmp(a_buf, 1);
        }
    }
    printf("returning from b\n");
}

我有两个进程

a

和

b

。如何使它们作为协程工作。 希望他们先做

A Step 0

，然后

B Step 0

，然后再回到

A Step 1

......直到都完成。但看起来计数器

i

从未改变过。

Answer 1

setjmp()

和

longjmp()

函数只能用于退出嵌套子例程，作为一种“抛出/捕获”。它们不能用于通过

return

或通过

longjmp()

重新进入已经退出的子例程。简而言之，它们不能这样使用。

在 C 中实现协程的唯一明确定义的方法是作为状态机。无法将协程实现为普通子例程，因为这与 C 堆栈不兼容。

Answer 2

此处未定义您试图使用代码实现的目标。

引用

C11

，章节§7.13.2.1p2

longjmp

函数使用相应的 jmp_buf 参数恢复在同一程序调用中最近调用

setjmp

宏所保存的环境。如果没有这样的调用，或者调用来自另一个执行线程，或者包含

setjmp

宏调用的函数在此期间已终止执行，或者如果

setjmp

的调用宏位于具有可变修改类型的标识符的范围内，并且执行期间已离开该范围，行为未定义。

_强调我的

关于什么算终止执行：

引用

C11

，章节§note248

例如，通过执行 return 语句或因为另一个

longjmp

调用导致转移到嵌套调用集中较早的函数中的

setjmp

调用。

所以，假设你先调用

a()

，它会在设置

b()

后调用

a_buf

。现在

b()

设置

b_buf

并跳回到

a

。此时

b

的执行已终止，如果跳回

b_buf

，则行为未定义。

解决您的问题的一个可能的解决方案可能是定义函数

a_step()

和

b_step()

，它们分别执行

a()

和

b()

的单个步骤。然后循环交替调用它们。

Answer 3

请查看“s_task”协程，这可能就是你的答案 --

https://github.com/xhawk18/s_task

特点--

1. 用纯c和asm编写，无需c++
2. 来自 boost 上下文的 asm 代码，稳健且有效
3. 添加关键字 await 和 async
4. 支持各种平台，如windows、linux（arm、x86、mips）、stm32、stm8
5. 已集成libuv进行网络编程
6. 用于协程之间通信的“事件”和“互斥”对象

Answer 4

可以使用 Duff 的设备，通过 STC 库中的协程来优雅地解决。

上帝螺栓：https://godbolt.org/z/354fhKKMx

#include <stc/coroutine.h>
#include <stdio.h>

struct a { int i; int cco_state; };
struct b { int i; int cco_state; };

int coro_a(struct a* g)
{
    cco_routine (g) {
        printf("entering a\n");
        for (g->i = 0; g->i < 3; g->i++) {
            printf("A step %d\n", g->i);
            cco_yield();
        }
        cco_final:
        printf("returning from a\n");
    }
    return 0; // done
}

int coro_b(struct b* g)
{
    cco_routine (g) {
        printf("entering b\n");
        for (g->i = 0; g->i < 5; g->i++) {
            printf("B step %d\n", g->i);
            cco_yield();
        }
        cco_final:
        printf("returning from b\n");
    }
    return 0;
}

int main(void)
{
    struct a a = {0};
    struct b b = {0};
    
    while (coro_a(&a) | coro_b(&b)) {}
}