c++ - `co_yield` 能否在协程恢复时从调用方返回一个值？

Question

C++20 引入了协程，可以用来创建生成器和其他类似的东西:

generator<int> counter(int max) {
    for(int i = 0; i < max; i++) {
        co_yield i;
    }
}

有没有办法创建一个协程，以便调用者可以在协程恢复后提供 co_yield 返回的响应？让我们称其为 channel 而不是生成器。

这是我希望能够做的一个例子:

channel<int, int> accumulator(int initial) {
    while(true) {
        // Can channel be written so co_yield provides a response?
        int response = co_yield initial;
        initial += response;
    }
}

在这里，每当调用者恢复协程时，它都会提供一个值，一旦协程恢复，该值就会从 co_yield 返回，如下所示:

std::vector<int> accumulate(std::vector<int> values) {
    channel<int, int> acc = accumulator(0);

    std::vector<int> summed_values;

    for(int v : values) {
        // Get whatever value was yielded by the accumulator
        int sum = acc.recieve();
        // Do something with the value
        summed_values.push_back(sum);
        // Resume the accumulator, returning this value from co_yield:
        acc.send(v); 
    }
    return summed_values;
}

根据评论编辑

任何人都可以提供有关如何执行此操作的一些指导或示例吗？协程对我来说仍然很陌生。我有一个 channel 类的基本实现，但我不确定应该从 yield_value 返回什么才能实现这一点。

我在评论中标记了 (A) 和 (B) 的两个有问题的位置。

template <class Out, class In>
struct channel {
    struct promise_type {
        Out current_value;
        auto yield_value(Out value) {
            current_value = value;
            // (A) What do I return here?
        }
        channel get_return_object() {
            return {std::coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this)};
        }
        // We run up until the first value is ready
        auto initial_suspend() noexcept { return std::suspend_never(); }
        auto final_suspend() noexcept { return std::suspend_always(); }
        void unhandled_exception() noexcept { std::terminate(); }
    };


    Out receive() {
        return handle.promise().current_value;
    }
    void send(In response) {
        // (B) What do I do here?
    }
    // Constructors, destructor and move assignment operator omitted for brevity
   private:
    std::coroutine_handle<promise_type> handle = nullptr;
};

Answer 1

关键是 await_resume ，在 awaiter(yield_value 的结果)上调用它来获取 co_yield 的结果。

您还需要将响应存储在某处。正如 Raymond Chen 在 comment 中建议的那样，您可以将该值放入 promise_type 的新数据成员中。

所以变化是:

向 promise_type 添加数据成员。

In response;

定义一个自定义的 awaiter 以返回该数据成员。

struct awaiter : std::suspend_always {
    friend promise_type;
    constexpr In await_resume() const { return m_p->response; }

private:
    constexpr awaiter(promise_type* p) : m_p(p) {}
    promise_type* m_p;
};

在 (A) 中，返回自定义的 awaiter。

return awaiter(this);

在 (B) 中，设置数据成员，然后恢复协程。

handle.promise().response = response;
handle.resume();