我们可以在 c++20 协程中使用 alloca() 或可变长度数组扩展吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】我们可以在 c++20 协程中使用 alloca() 或可变长度数组扩展吗？

【英文标题】：can we use alloca() or variable length array extentions in c++20 coroutines?

【发布时间】：2021-08-07 02:21:05

【问题描述】：

GCC C++ 编译器（还有许多其他 C++ 编译器）提供非标准扩展，例如

alloca() 用于基于堆栈的分配 可变长度数组，因为它们是 C 标准的一部分

从基本的角度来看，这些可以在 C++20 协程中使用吗？有可能吗？如果是的话，这是如何实现的？

据我了解，C++20 协程通常会在第一次调用时（即创建承诺对象时）为协程创建堆栈帧，因此需要知道协程堆栈的大小 -框架。

但是这与 alloca 或其他运行时动态堆栈分配不能很好地配合。

那么有可能吗？如果有，它是如何实现的？或者有什么影响？

【问题讨论】：

所有关于alloca 的可怕警告都适用。 VLA 的所有问题（即使作为扩展支持）都适用。并且代码的可移植性有限，如果可移植性无关紧要，那也没关系。

"从基本的角度来看"你的意思是什么？

【参考方案1】：

很遗憾，alloca 与 GCC 中的 C++20 协程不兼容。最糟糕的是编译器并没有发出警告。

此代码示例演示了不兼容：

#include <coroutine>
#include <iostream>

struct ReturnObject 
  struct promise_type 
    unsigned * value_ = nullptr;

    void return_void() 
    ReturnObject get_return_object() 
      return 
        .h_ = std::coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this)
      ;
    
    std::suspend_never initial_suspend()  return ; 
    std::suspend_never final_suspend() noexcept  return ; 
    void unhandled_exception() 
  ;

  std::coroutine_handle<promise_type> h_;
  operator auto() const  return h_; 
;

template<typename PromiseType>
struct GetPromise 
  PromiseType *p_;
  bool await_ready()  return false; 
  bool await_suspend(std::coroutine_handle<PromiseType> h) 
    p_ = &h.promise();
    return false;
  
  PromiseType *await_resume()  return p_; 
;

ReturnObject counter()

  auto pp = co_await GetPromise<ReturnObject::promise_type>;

  //unsigned a[1]; auto & i = a[0]; //this version works fine
  auto & i = *new (alloca(sizeof(unsigned))) unsigned(0); //and this not
  for (;; ++i) 
    pp->value_ = &i;
    co_await std::suspend_always;
  


int main()

  std::coroutine_handle<ReturnObject::promise_type> h = counter();
  auto &promise = h.promise();
  for (int i = 0; i < 5; ++i) 
    std::cout << *promise.value_ << std::endl;
    h();
  
  h.destroy();

https://gcc.godbolt.org/z/8zG446Esx

它应该打印0 1 2 3 4，但由于使用了alloca，它不准确

【讨论】：

这是一个有趣的发现。不过，这可能是 gcc 中的一个错误。

当我想到它时：递归可能也应该与协程一起使用。所以这也有一个运行时变量堆栈空间消耗......

我刚刚用这个例子检查了MSVC，它也不支持协程中的alloca。所以它要么是一个常见的错误，要么是当前协程实现的一个常见限制。