执行控制库 (C++26 起)

執行控制庫提供了用於在通用執行資源上管理異步執行的框架。

該庫的目標是提供針對異步操作的基本術語類型，並允許以簡便和可組合的方式構建任務執行圖。

庫範圍的定義

• 發送器：對要發送去執行的工作的描述。產生操作狀態（見下文）。

• 發送器將它們的結果異步「發送」給稱為「接收器」（見下文）的監聽者。
• 可以用通用算法把發送器組合成任務圖。
• 發送器工廠/適配器是捕捉了滿足 sender 概念的對象中的常見異步模式的通用算法。

• 接收器：泛化的回調，它消耗或「接受」由發送器產生的異步結果。

• 接收器包含三個不同「通道」，發送器可以通過它們傳播成功、失敗和取消的結果，分別稱為「值」、「錯誤」和「停止」通道。
• 接收器提供可擴展的執行環境：可以由消耗方用來參數化異步操作的一組鍵/值對。

• 操作狀態：包含異步操作所需狀態的對象。

• 當發送器和接收器被傳遞給 std::execution::connect 時，就被連接起來。
• 將發送器和接收器連接起來的結果就是一個操作狀態。
• 當在操作狀態上調用「start」後，其工作才會加入隊列執行。
• 一旦啟動，則操作狀態的生存期在異步操作完成前都不會結束，且其地址必須穩定。

• 調度器：對執行上下文的輕量級句柄。

• 執行上下文是諸如線程池或 GPU 流這樣的異步執行源。
• 調度器是工廠或發送器，它在執行上下文所擁有的某個執行線程中完成其接收器。

庫工具

概念

調度器

發送器

接收器

操作狀態

工具組件

執行上下文

執行域

向前進展保證

環境

查詢

完成簽名

協程工具

核心操作

操作狀態

完成函數

這些函數由發送器調用，以向它們的接收器告知工作完成。

發送器算法

發送器工廠

發送器工廠是返回發送器的函數，且其形參具有使得概念 sender 為 false 的類型。

以下為發送器工廠：

可連接管道的發送器適配器

發送器適配器

發送器適配器是返回發送器的函數，且它包含至少一個形參的類型滿足 sender 概念，且所返回的發送器是此適配器函數的發送器實參的父發送器。

以下為發送器適配器：

發送器消耗器

發送器消耗器是一種算法，它接受一個或多個發送器為參數且並不返回發送器。

示例

#include <cstdio>
#include <execution>
#include <string>
#include <thread>
#include <utility>
using namespace std::literals;

int main()
{
    std::execution::run_loop loop;

    std::jthread worker([&](std::stop_token st)
    {
        std::stop_callback cb{st, [&]{ loop.finish(); }};
        loop.run();
    });
    
    std::execution::sender auto hello = std::execution::just("hello world"s);
    std::execution::sender auto print
        = std::move(hello)
        | std::execution::then([](std::string msg)
        {
            return std::puts(msg.c_str());
        });
    
    std::execution::scheduler auto io_thread = loop.get_scheduler();
    std::execution::sender auto work = std::execution::on(io_thread, std::move(print));
    
    auto [result] = std::this_thread::sync_wait(std::move(work)).value();
    
    return result;
}

hello world

參閱