C++20中的co_await如何簡化異步編程

co_await 是 C++20 引入的一個關鍵字，用于簡化基于協程的異步編程。協程是一種可以在任意位置暫停和恢復的函數，它們在內部狀態機中跟蹤暫停點。co_await 關鍵字允許你在協程中等待一個表達式的結果，而不會阻塞整個線程。

下面是一個使用 co_await 的簡單示例，展示了如何簡化異步編程：

#include<iostream>
#include<chrono>
#include<thread>
#include <coroutine>

struct Task {
    struct promise_type {
        Task get_return_object() {
            return {};
        }

        std::suspend_never initial_suspend() {
            return {};
        }

        std::suspend_never final_suspend() noexcept {
            return {};
        }

        void return_void() {}

        void unhandled_exception() {
            std::terminate();
        }
    };
};

Task async_task() {
    std::cout << "Starting async task..."<< std::endl;
    co_await std::suspend_never{}; // 模擬異步操作
    std::cout << "Async task completed!"<< std::endl;
}

int main() {
    async_task();
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
    return 0;
}

在這個示例中，我們定義了一個名為 Task 的協程類型，它有一個關聯的 promise_type 結構體。async_task 函數是一個協程，它使用 co_await 關鍵字等待一個模擬的異步操作（在這里，我們使用 std::suspend_never，因為我們沒有實際的異步操作要等待）。當協程執行到 co_await 時，它會暫停并返回給調用者，允許其他代碼在同一線程上運行。在這個例子中，主線程在等待協程完成時仍然可以執行其他任務。

通過使用 co_await，你可以編寫出更加簡潔、易于理解的異步代碼，而無需處理復雜的回調函數或線程管理。這使得在 C++20 中進行異步編程變得更加高效和直觀。