协程(libcopp)的Channel功能和CPU命中率优化

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内容提要

本文探讨了C++20协程的设计与优化,提出通过channel模型简化promise与awaitable的交互,减少atomic操作带来的性能损耗。实现了strong_rc_ptr和weak_rc_ptr智能指针,提升性能。压测结果显示,关闭atomic操作可提高20%-30%的性能,优化已发布。

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关键要点

  • C++20协程的promise和awaitable通过共享context进行通信,最初使用std::shared_ptr管理引用。
  • 在计算密集场景中,atomic操作的开销显著影响性能,建议在调度层处理线程安全问题。
  • 实现了strong_rc_ptr和weak_rc_ptr智能指针,替代std::shared_ptr,性能提升可达16%。
  • libcopp的有栈协程部分可选关闭部分atomic操作,但栈池管理仍使用std::shared_ptr。
  • 引入channel模型简化promise与awaitable的交互,提供receiver和sender接口,便于使用和理解。
  • 优化了编译选项,统一管理线程安全的启用与否,简化了配置复杂性。
  • channel模型与之前的copp::generator_future功能相似,但使用更轻量级的实现,减少开销。
  • stackful协程的channel模型实现与C++20协程的实现相似,保持使用上的统一性。
  • 智能指针的实现与之前相同,增加了default_rc_ptr_trait以处理atomic版本的选择。
  • 压力测试显示,关闭atomic操作可提升20%-30%的性能,特别是在高并发场景中效果明显。
  • 当前版本的优化已发布,未来可能针对小对象和缓存命中率进行进一步优化。
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