c++20 的 awaitable 是满足 operator co_await 返回 awaiter(含 await_ready/await_suspend/await_resume)的一组约定,非具体类型;需分离 awaitable 与 awaiter,避免直接在原类实现三函数。

什么是 C++20 的 awaitable 对象
它不是某个类或接口,而是一组约定:只要一个类型实现了 operator co_await,并返回满足 awaiter 要求的对象(即有 await_ready、await_suspend、await_resume 三个成员),那它就能被 co_await 等待——编译器就把它当作 awaitable。
换句话说,awaitable 是“能被 co_await 消费的东西”的统称,不是标准库里的类型名,也不需要继承任何基类。
怎么写一个最简自定义 awaitable
常见错误是直接在类里实现三个 await_* 成员——不行,co_await 查找的是 operator co_await 返回值的成员,不是原对象的。
正确做法是分离:原类型负责提供 operator co_await,返回一个轻量 awaiter 对象。
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await_ready返回bool,决定是否跳过挂起;返回true时await_suspend根本不调用 -
await_suspend参数是std::coroutine_handle,你得保存它、转发给线程池、或立刻恢复——漏掉保存或忘记恢复会导致协程永远挂起 -
await_resume返回协程继续执行时拿到的值,类型必须和co_await表达式上下文匹配(比如int就不能返回void)
示例:一个立即返回 42 的 awaitable
struct just_42 {
auto operator co_await() const noexcept {
struct awaiter {
bool await_ready() const noexcept { return true; }
void await_suspend(std::coroutine_handle<>) noexcept {}
int await_resume() const noexcept { return 42; }
};
return awaiter{};
}
};
// 用法:
// int x = co_await just_42{}; // x == 42
await_suspend 返回 void、bool 还是 std::coroutine_handle?
这是最容易混淆的点:返回类型决定了协程后续行为,且不可混用。
- 返回
void:挂起后必须手动恢复(比如在线程池回调里调用handle.resume()),否则协程卡死 - 返回
bool:true表示已挂起,false表示拒绝挂起,协程继续执行(常用于快速路径判断) - 返回
std::coroutine_handle:编译器会立刻恢复那个 handle,常用于链式调度(比如 A 等待 B,B 在await_suspend里返回 A 的 handle,实现无栈跳转)
注意:返回 std::coroutine_handle 时,该 handle 必须有效且未被销毁;返回局部变量的 handle 是未定义行为。
为什么 std::suspend_always 和 std::suspend_never 不能直接 co_await
因为它们是 awaiter 类型,不是 awaitable。你不能写 co_await std::suspend_always{},会编译失败——缺少 operator co_await。
正确用法是让某个类型返回它们:
struct always_suspend {
auto operator co_await() const noexcept { return std::suspend_always{}; }
};
// 然后才能:co_await always_suspend{};
标准库没提供现成的 awaitable 包装器,所以自己封装一层很常见。漏掉这层,就会卡在 “no matching operator co_await” 错误里。
真正难的不是写对语法,而是想清楚:挂起时机、谁负责恢复、错误如何传播、内存生命周期是否跨 suspend 边界——这些没法靠编译器检查。










