用协程将IOCP异步回调改为同步编程 C++20,IOCP,Coroutine,TCP Server Framework
一个实例:协程可以消除部分成员变量和全局变量功能:玩家走向目标点,每帧移动0.5米。 注意:目标点的坐标,没有记录在任何成员变量或全局变量里,而是记录在协程的局部变量里。 这是此项目中真实运行的代码,并不是伪代码。 - void MsgQueue::OnRecv(const MsgMove& msg)
- {
- LOG(INFO) << "收到点击坐标:" << msg.x << "," << msg.z;
- const auto targetX = msg.x;
- const auto targetZ = msg.z;
- m_pSession->m_entity.ReplaceCo( //替换协程
- [targetX, targetZ](Entity* pEntity, float& x, float& z, std::function<void()>& funCancel)->CoTask<int>
- {
- KeepCancel kc(funCancel);
- const auto localTargetX = targetX;
- const auto localTargetZ = targetZ;
- Broadcast(MsgChangeSkeleAnim(pEntity, "run"));
-
- while (true)
- {
- if (co_await CoTimer::WaitNextUpdate(funCancel))//服务器主工作线程大循环,每次循环触发一次
- {
- LOG(INFO) << "走向" << localTargetX << "," << localTargetZ << "的协程取消了";
- co_return 0;
- }
- const auto step = 0.5f;
- if (std::abs(localTargetX - x) < step && std::abs(localTargetZ - z) < step) {
- LOG(INFO) << "已走到" << localTargetX << "," << localTargetZ << "附近,协程正常退出";
- Broadcast(MsgChangeSkeleAnim(pEntity, "idle"));
- co_return 0;
- }
- x += localTargetX < x ? -step : step;
- z += localTargetZ < z ? -step : step;
- Broadcast(MsgNotifyPos(pEntity, x, z));
- }
- });
- m_pSession->m_entity.m_coWalk.Run();//协程离开开始运行(运行到第一个co_await
- }
复制代码如此简单的编程手段早就在lua、python、typescript、java、C#、golang广泛使用,而C++却只能用boost或者腾讯协程库。 boost或腾讯协程库内部都包含汇编语言代码,可见C++协程已经无法依赖语言内部的机制实现,必须通过偏门手段骗过操作系统。 腾讯协程库的使用还有重大限制,局部变量的尺寸很小,稍微大一点就崩溃,异常抛出和捕获以及longjump都很容易崩溃,而这些在没用协程时完全正常。 C++20标准采纳了微软的协程方案,此方案和C#的协程方案很像。没有任何汇编代码,在VS2022和GCC里代码相同,运行结果相同,而且不再有特殊的局部变量尺寸限制、异常抛出捕获限制、longjump限制。 另一个实例,协程替代OOP的多态、Switch/Case、分支逻辑功能:有三个完成事件要区分处理,分别是Accept完成、Recv完成、Send完成,分别要执行完全不同的代码; 注意:没用OOP多态、没用Switch/Case以及函数字典等任何分支逻辑,唯一核心调用就是resume协程; 这是此项目中真实运行的代码,并不是伪代码。 - void Overlapped::OnComplete(SocketCompeletionKey* pKey, const HANDLE port, const DWORD number_of_bytes, const BOOL bGetQueuedCompletionStatusReturn, const int lastErr)
- {
- this->numberOfBytesTransferred = number_of_bytes;
- this->GetQueuedCompletionStatusReturn = bGetQueuedCompletionStatusReturn;
- this->GetLastErrorReturn = lastErr;
- this->coTask.Run();//resume此协程
- }
复制代码上面代码中,Overlapped重叠结构在初始化时,就对coTask赋值了三个不同的协程中的一个,一旦协程resume,就会执行对应的协程的co_yield后面的代码,所以不用写任何逻辑分支判断。 程序员思考的逻辑对应代码就是,有三种协程Accept、Recv、Send,它们在等待完成时suspend了,一旦事件完成,就resume。 可以想象这三个协程内部也是一个while(true)循环,中间有co_yiled; 第三个实例,协程同步等待一段时间替代定时器事件功能:技能过程为前摇3秒,然后造成3段伤害,各段伤害之间有间隔,最后是后摇(硬直)和公共冷却(不可释放其它已冷却的技能)。 注意:协程Wait把定时器事件改为同步编程方式,相同的有顺序关系的代码也按顺序关系排在一起(还支持循环和if/switch分支)。如果没有协程等待而用传统定时器事件实现,代码必然分散。 这是此项目中真实运行的代码,并不是伪代码。 - CoTask<int> Attack(Entity* pEntity, Entity* pDefencer, float& x, float& z, std::function<void()> &cancel)
- {
- KeepCancel kc(cancel);
- Broadcast(MsgChangeSkeleAnim(pEntity, "attack"));//播放攻击动作
-
- if (co_await CoTimer::Wait(3000ms, cancel))//等3秒 前摇
- co_return 0;//协程取消
- pDefencer->Hurt(1);//第一次让对方伤1点生命
- if (co_await CoTimer::Wait(500ms, cancel))//等0.5秒
- co_return 0;//协程取消
- pDefencer->Hurt(3);//第二次让对方伤3点生命
- if(co_await CoTimer::Wait(500ms, cancel))//等0.5秒
- co_return 0;//协程取消
- pDefencer->Hurt(10);//第三次让对方伤10点生命
- if(co_await CoTimer::Wait(3000ms, cancel))//等3秒 后摇
- co_return 0;//协程取消
- Broadcast(MsgChangeSkeleAnim(pEntity, "idle"));//播放休闲待机动作
-
- if(co_await CoTimer::Wait(5000ms, cancel))//等5秒 公共冷却
- co_return 0;//协程取消
-
- co_return 0;//协程正常退出
- }
复制代码 用协程辅助实现RPC网络消息的同步接收同步接收回应的意思就是,前一行代码发送Reqire消息,下一行代码就能直接接收Response消息,而不是设置回调处理,也不是在某个很远处的代码用switch/函数字典接收回应。 - //以同步编程的方式,向另一个服务器发送请求并等待返回
- MsgConsumeMoneyResponce responce = co_await CoRpc<MsgConsumeMoneyResponce>::Send<MsgConsumeMoney>({ .consumeMoney = 3 }, SendToWorldSvr);```
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用协程将IOCP异步回调改为同步编程 C++20,IOCP,Coroutine,TCP Server Framework
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