C++20 协程，await_resume、return_value 和 yield_value 的意外重新排序

Question

背景
我有一个任务类型可以co_return和 co_yield .
在 LLVM 中，该任务按预期工作并通过了一些早期测试。在 MSVC 和 GCC 中，代码以相同的方式失败(巧合？)。

简要问题
具有以下测试功能:

Task<int> test_yielding()
{
    co_yield 1;
    co_return 2;
}

从 Task 对象中检索到两个值。

auto a = co_await fn;
auto b = co_await fn;

a 的值预计为 1，b 的值预计为 2。
结果针对 a + b == 3 进行了测试.
上述测试通过，但以下测试失败:

auto res = co_await fn + co_await fn

GCC 和 MSVC 的 res 的值为 4。两者都从最终的 co_return 中检索。据我了解， co_await fn 的第一次和第二次调用应该是 1 和 2 的任一顺序。
在 MSVC 和 GCC 中，代码失败，因为它们似乎重新排序 await_resume , return_value和 yield_value .

详情
我已经通过 clang tidy、PVS studio 运行了代码，启用了 LLVM、GCC、MSVC 中的所有可用 sanitizer ，并且没有任何相关弹出(只是关于销毁和恢复的评论不是 noexcept)。
我有几个非常相似的测试:
相关的测试是:
功能:

Task<int> test_yielding()
{
    co_yield 1;
    co_return 2;
}

测试 1(通过):

Title("Test co_yield + co_return lvalue");
auto fn = test_yielding();
auto a = co_await fn;
auto b = co_await fn;
ASSERT(a + b == 3);

测试 2(失败):

Title("Test co_yield + co_return rvalue");
auto fn = test_yielding();
auto res =
(
    co_await fn +
    co_await fn
);
ASSERT(res == 3);

测试 MSVC 1 (PASS) 的结果:

---------------------------------
Title   Test co_yield + co_return lvalue
---------------------------------
        get_return_object: 02F01DA0
        initial_suspend: 02F01DA0
        await_transform: 02D03C80
        AwaitAwaitable: await_ready: 02F01DA0
        AwaitAwaitable: await_suspend: 02F01DA0
        SetCurrent: 02F01DA0
        ContinueWith: 02F01DA0
        yield_value: 02F01DA0
        SetValue: 02F01DA0
        YieldAwaitable: await_ready: 02F01DA0
        YieldAwaitable: await_suspend: 02F01DA0
        ContinueWith: 02F01DA0
        AwaitAwaitable: await_resume: 02F01DA0
        GetValue: 02F01DA0
        await_transform: 02D03C80
        AwaitAwaitable: await_ready: 02F01DA0
        AwaitAwaitable: await_suspend: 02F01DA0
        SetCurrent: 02F01DA0
        ContinueWith: 02F01DA0
        YieldAwaitable: await_resume: 02F01DA0
        return_value: 02F01DA0
        SetValue: 02F01DA0
        final_suspend: 02F01DA0
        YieldAwaitable: await_ready: 02F01DA0
        YieldAwaitable: await_suspend: 02F01DA0
        ContinueWith: 02F01DA0
        AwaitAwaitable: await_resume: 02F01DA0
        GetValue: 02F01DA0
PASS    test_task:323 a + b == 3
        [ result = 3, expected = 3 ]
        Destroy: 02F01DA0

测试 MSVC 2 (FAIL) 的结果:

---------------------------------
Title   Test co_yield + co_return rvalue
---------------------------------
        get_return_object: 02F01CA0
        initial_suspend: 02F01CA0
        await_transform: 02D03C80
        AwaitAwaitable: await_ready: 02F01CA0
        AwaitAwaitable: await_suspend: 02F01CA0
        SetCurrent: 02F01CA0
        ContinueWith: 02F01CA0
        yield_value: 02F01CA0
        SetValue: 02F01CA0
        YieldAwaitable: await_ready: 02F01CA0
        YieldAwaitable: await_suspend: 02F01CA0
        ContinueWith: 02F01CA0
        await_transform: 02D03C80
        AwaitAwaitable: await_ready: 02F01CA0
        AwaitAwaitable: await_suspend: 02F01CA0
        SetCurrent: 02F01CA0
        ContinueWith: 02F01CA0
        YieldAwaitable: await_resume: 02F01CA0
        return_value: 02F01CA0
        SetValue: 02F01CA0
        final_suspend: 02F01CA0
        YieldAwaitable: await_ready: 02F01CA0
        YieldAwaitable: await_suspend: 02F01CA0
        ContinueWith: 02F01CA0
        AwaitAwaitable: await_resume: 02F01CA0
        GetValue: 02F01CA0
        AwaitAwaitable: await_resume: 02F01CA0
        GetValue: 02F01CA0
FAIL    test_task:342 res == 3
        [ result = 4, expected = 3 ]
        Destroy: 02F01CA0

如果您查看工作 MSVC FAIL 和 MSVC PASS 之间的差异(地址已更正，则会出现以下内容):

这清楚地表明以下行已重新排序:

        AwaitAwaitable: await_resume: 02901E20  
        GetValue: 02901E20

LLVM 和 GCC 的来源和结果是 here .
查看 GCC FAIL 和 LLVM PASS 之间的测试 2 差异:

GCC 中也发生了非常相似的重新排序。
差异中突出显示的行产生于以下来源:

template <typename Promise>
struct AwaitAwaitable
{
    Promise & m_promise;

    bool await_ready() const noexcept
    {
        WriteLine("AwaitAwaitable: ", __func__, ": ", &m_promise);
        return false;
    }

    void await_suspend(default_handle handle) noexcept
    {
        WriteLine("AwaitAwaitable: ", __func__, ": ", &m_promise);
        m_promise.SetCurrent( m_promise.Handle() );
        m_promise.ContinueWith( handle );
    }

    auto await_resume() const noexcept
    {
        WriteLine("AwaitAwaitable: ", __func__, ": ", &m_promise);
        return m_promise.GetValue();
    }
};

有人知道这里发生了什么，这是编译器/库/用户错误吗？

Answer 1

观察到的行为似乎是由于 GCC 和 MSVC 在处理参数都是 co_await 的加法运算符时存在类似错误。表达式。

GCC Bug Report

MSVC Bug Report

在这种情况下，GCC 和 MSVC 似乎都错误地排序了对 await_resume() 的调用。两个 co_await从第二个挂起点恢复后的表达式(即在执行加法之前)。
相反，他们应该对 await_resume() 的调用进行排序。第一个 co_await在从第一个暂停点恢复之后和开始计算第二个暂停点之前的表达式(不确定是哪一个) co_await表达。