这个项目是把C++20协程与io_uring/epoll结合的一个web server。 主要内容包括:
- C++20协程调度器的实现
- 使用io_uring--linux上的新型高性能异步io接口
- 使用epoll,并封装成proactor的形式
- 一个简易的单生产者环形无锁队列用来传递accept的连接
- 定时器队列的实现，支持对数复杂度的添加，移除，和提取过期定时器
- Json解析器的实现，能解析和导出Json
- 多线程日志模块，支持日志滚动(使用dup2系统调用),格式化打印(支持函数名,行号等)
- http报文解析和导出
- 一个静态的http web server实现
- 杂项
- 尝试SFINAE来定义调度器接口
- 使用编译期字符串哈希来进行字符串的switch
对于网络编程来说，逻辑如果能写成
co_await asyncWrite(xxx,timeout);
co_await asyncRead(xxx,timeout);
co_await asyncConnect(xxx,timeout);那确实非常直观。 以往的写法都是写成io操作完成之后运行的回调函数。逻辑比较割裂，而且还要维护状态机。 C++20的协程内容比较复杂。基本上对一个协程的每一个生命周期变化的点都能进行控制。 但是总的来说，定义与网络编程相关的协程的运行逻辑大致是
//定义一个协程函数
Task coroutineFunc(args){
auto result=co_await AsyncWrite{...}; //1
...
co_return ; //2
}
//运行时就是
{
Task coroutine1= coroutineFunc(args);//程序会自动调用new在堆上分配一个coroutine1，
//然后直接进入coroutine1一直运行到1处，coroutine1挂起,
//然后返回当前函数作用域运行do_something
do_something...//
...
//然后等到coroutine1 等待的事情完成了,
//需要手动恢复运行coroutine1
auto handle=xxx;//前面通过某种方式获取到的coroutine1的句柄
handle.resume();//继续运行coroutine1,获取result，
//然后运行到2处，运行完毕，退出协程，
//此时coroutine1在堆上的内容会被自动回收。
}就是定义这么一个函数， 首先，需要定义一个task类型，task类型里还需要定义promise类型。promise类型需要定义几个固定的成员函数，get_return_object，initial_suspend，final_suspend，unhandled_exception，比如说我写的HttpTask
struct HttpTask {
struct promise_type {
HttpTask get_return_object() {
return std::experimental::coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this);
}
// initial_suspend函数，定义是否一进入协程就直接挂起
auto initial_suspend() noexcept {
//返回suspend_never就是不要挂起
return std::experimental::suspend_never {};
}
// final_suspend函数，定义是否在协程结束之前挂起
auto final_suspend() noexcept {
//返回suspend_never就是不要挂起
return std::experimental::suspend_never {};
}
//协程里抛出了没有捕获的异常怎么处理
void unhandled_exception() {};
//定义了return_void就说明协程没有返回值
void return_void() {};
};
//这个handle就是用来恢复协程运行的句柄
std::experimental::coroutine_handle<promise_type> handle;
HttpTask(std::experimental::coroutine_handle<promise_type> h) : handle(h) {};
};以上就是定义协程的大致思路。 接下来是相关的其他的基础设施。awaitable可等待体。一元运算符 co_await 暂停协程并将控制返回给调用方。其操作数是一个表达式，其类型必须要么定义 operator co_await，要么能以当前协程的 Promise::await_transform 转换到这种类型。项目里的AsyncWrite就是后者。
struct AsyncWrite {
/*await_ready如果返回true,那就意味着
co_await AsyncWrite{};表达式立即返回，不会让协程挂起，
而是继续运行。
当使用epoll时这里其实可以优化一下，非阻塞fd可以直接尝试写，如果恰好一次
性就写完，就直接返回true，协程继续运行，就没必要再往epoll注册事件
*/
inline bool await_ready() noexcept { return false; }
inline void await_suspend(std::experimental::coroutine_handle<typename Task::promise_type> h) {
//在这里可以往epoll注册监听事件，或者提交io_uring的读写请求
}
//co_await AsyncWrite{};异步操作完成，获取这个表达式的返回值，在调用 handle.resume()之后运行。
inline IoRequest *await_resume() { return req; }
};