C++ Academy · Lekcja

Zadania asynchroniczne i typy awaiterów

Komponuj zadania asynchroniczne za pomocą własnych typów awaiter i promise

Zadania asynchroniczne i typy awaiterów to bezpłatna lekcja C++ Academy na CoddyKit. To lekcja 3 z 4. Możesz przeczytać całą lekcję poniżej za darmo — a potem ćwiczyć ją interaktywnie w przeglądarce z wbudowanym edytorem kodu i tutorem AI dostępnym 24/7. To część ścieżki edukacyjnej C++ Academy, a Twój postęp synchronizuje się między webem a aplikacją CoddyKit. Kurs C++ Academy zawiera 4 lekcji w sumie.

Korutyny asynchroniczne

Zadanie asynchroniczne zawiesza się podczas operacji wejścia-wyjścia i wznawia działanie po jej zakończeniu. Połączenie co_await z asynchronicznymi interfejsami API pozwala pisać kod asynchroniczny bez wywołań zwrotnych.

Szkic typu Task

Task opakowuje korutynę asynchroniczną. Obsługuje co_await, co pozwala tworzyć łańcuchy zadań.

template <typename T>
struct Task {
    struct promise_type;
    std::coroutine_handle<promise_type> handle;
    // ...
};

Mechanizm co_await

Gdy kompilator napotyka co_await expr, oczekuje, że expr będzie obiektem awaitable. Obiekt awaitable ma trzy metody:

await_ready() — wartość false powoduje zawieszenie, a true jego pominięcie
await_suspend(handle) — określa, co należy zrobić podczas zawieszenia
await_resume() — określa wartość przekazywaną kodowi wywołującemu

Przykład obiektu awaitable: Sleep

Obiekt awaitable, który planuje wznowienie działania po upływie określonego czasu.

struct Sleep {
    std::chrono::milliseconds duration;
    bool await_ready() const { return false; }
    void await_suspend(std::coroutine_handle<> h) {
        std::thread([h, this] {
            std::this_thread::sleep_for(duration);
            h.resume();
        }).detach();
    }
    void await_resume() {}
};

Task<void> example() {
    co_await Sleep{500ms};
    std::cout << "after 500ms";
}

Obiekt awaitable dla HTTP

Biblioteki udostępniają obiekty awaitable do żądań HTTP, obsługi liczników czasu i operacji wejścia-wyjścia na plikach. Można je łączyć tak jak wywołania synchroniczne.

Task<std::string> fetch() {
    auto data = co_await http_get("/api/data");
    co_return data;
}

Komponowanie zadań

Oczekiwanie na jedno zadanie wewnątrz drugiego tworzy między nimi łańcuch. Zadanie zewnętrzne zawiesza się do czasu zakończenia zadania wewnętrznego.

Task<int> outer() {
    int x = co_await inner_a();
    int y = co_await inner_b();
    co_return x + y;
}

Zadania równoległe

W przypadku równoległej pracy asynchronicznej należy uruchomić zadania bez natychmiastowego oczekiwania na każde z nich, a następnie zaczekać na wszystkie.

Task<int> sum_tasks() {
    auto a = inner_a();
    auto b = inner_b();
    int x = co_await a;
    int y = co_await b;
    co_return x + y;
}

Propagowanie wyjątków

Wyjątki zgłoszone wewnątrz zadania asynchronicznego można przechwycić w unhandled_exception obiektu promise, a następnie ponownie zgłosić po stronie oczekującej na wynik.

Anulowanie

Biblioteka standardowa nie udostępnia jeszcze mechanizmu anulowania. Biblioteki (cppcoro, boost.cobalt) implementują własne rozwiązania — zwykle za pomocą tokenów anulowania lub źródeł zatrzymania.

Integracja z Boost.Asio

Asio natywnie obsługuje korutyny. Można używać co_await z operacjami async_read, async_write i podobnymi. To obecnie najczystszy sposób realizacji asynchronicznych operacji wejścia-wyjścia w C++.

Wydajność

Wznowienie korutyny jest znacznie tańsze niż przełączanie wątków. Kompilator często rozwija części maszyny stanów. Należy profilować kod, aby sprawdzić, czy łańcuch obiektów awaitable jest prawidłowo kompilowany.

Dalszy rozwój

C++23 dodał std::generator i inne usprawnienia. C++26 może wprowadzić std::execution (sender/receiver) — bardziej ogólny mechanizm asynchroniczny, który współdziała z korutynami.

Szybkie sprawdzenie

Jakich trzech metod potrzebuje typ awaitable?

Podsumowanie

Zadania asynchroniczne łączą co_await z obiektami awaitable, umożliwiając pisanie kodu asynchronicznego bez wywołań zwrotnych. Obiekty awaitable mają metody await_ready, await_suspend i await_resume. Biblioteki (cppcoro, Asio) udostępniają gotowe typy zadań i obiektów awaitable.

Często zadawane pytania

Czy lekcja „Zadania asynchroniczne i typy awaiterów” jest bezpłatna?

Tak — pełny tekst „Zadania asynchroniczne i typy awaiterów” jest dostępny za darmo tutaj w sieci. Aby ćwiczyć ją interaktywnie (wbudowany edytor kodu i tutor AI dostępny 24/7) i odblokować resztę kursu C++ Academy, przejdź na CoddyKit PRO. Kurs C++ Academy zawiera 4 lekcji w sumie.

Co nauczysz się w „Zadania asynchroniczne i typy awaiterów”?

Komponuj zadania asynchroniczne za pomocą własnych typów awaiter i promise Ćwiczysz C++ Academy z praktycznym kodem, który uruchamiasz bezpośrednio w przeglądarce, a tutor AI dostępny 24/7 odpowiada na Twoje pytania podczas pracy nad lekcją.

Czy potrzebuję doświadczenia, aby zacząć C++ Academy?

Nie wymagamy żadnego doświadczenia. C++ Academy w CoddyKit jest strukturyzowany dla początkujących i zaawansowanych użytkowników, więc możesz zacząć tutaj lub od początku i uczyć się w swoim tempie. To lekcja 3 z 4.

Ile czasu zajmuje lekcja „Zadania asynchroniczne i typy awaiterów”?

Większość lekcji CoddyKit trwa około 5–10 minut. Każda lekcja to mały, interaktywny krok, dzięki czemu robisz systematyczne postępy i zawsze wracasz dokładnie do tego samego miejsca — na webie i w aplikacji.

Czy mogę pisać i uruchamiać kod w tej lekcji C++ Academy?

Tak. Każda lekcja C++ Academy zawiera wbudowany edytor kodu, więc piszesz i uruchamiasz prawdziwy kod bezpośrednio w przeglądarce i od razu otrzymujesz sprzężenie zwrotne od AI — bez konfiguracji na komputerze.

Wszystkie lekcje w tym kursie

Koncepcje korutyn: co_await, co_yield, co_return
Implementacja prostego generatora
Zadania asynchroniczne i typy awaiterów
Alokowanie ramki korutyny

← Powrót do C++ Academy