C++ 切换到 C 中的新调用堆栈

不清楚什么样的答案会让你满意.

C语言本身并没有提供任何这样的功能，因此任何解决方案都将依赖于提供该功能的其他东西.

请注意，自C.2011以来，C在<threads.h>中引入了可选的线程支持，但没有线程属性操作可以让人们区分普通线程和轻量级线程执行.

可能是状态机，但需要操作系统的帮助.

如果您想知道如何仅使用C语言提供的原语来实现这一点，那么答案的 Select 几乎局限于实现您自己的状态机机制.但这需要您使用操作系统提供的机制，以便在访问通常会阻塞到完成的操作时启用非阻塞交互.这是为了让您有机会停驻当前执行上下文，并try 另一个执行上下文.

例如，在UNIX中，可以创建一个状态机数据 struct 来指示通过套接字发送文件的进度.

struct send_a_file_ctx {
    int socket;
    int file;
    size_t file_size;     /* total number of bytes to send */
    size_t bytes_sent;    /* bytes sent so far over the socket */
    size_t buffer_size;   /* number of file bytes in the buffer */
    size_t buffer_offset; /* number of file bytes from buffer sent */
    char buffer[];        /* buffered chunk of the file */
};

没有执行堆栈per se，但有一个 struct 跟踪缓冲区中字节传递到套接字的过程.

在UNIX中，send()调用可以传入MSG_DONTWAIT标志，以指示操作不应阻止完成，而应返回一个值，指示操作将被阻止.这将显示错误结果，errno设置为EAGAIN或EWOULDBLOCK.然后，应将此上下文 struct 保存在某个队列中，以便将来再次提取以重试该操作.同一队列中可能有其他上下文 struct ，在此基础上可以再次try send()，以查看是否可以取得进展.

UNIX提供了一些机制，允许您等待一个指示，表明您试图发送文件的一个或多个套接字将不再阻塞(请参阅poll、select、epoll、kevent，以及可能的其他变体，具体取决于您的操作系统)，而不是在重试时不断循环.

What about ucontext.h?

makecontext()和swapcontext()函数是classic UNIX系统为协作并发提供的机制.它允许进程使用备用执行堆栈切换其当前执行堆栈.因为它允许您切换执行堆栈，所以可以避免定义状态机 struct 的需要.状态是执行堆栈的固有状态.

然而，它并不能避免需要启用与通常会阻塞到完成的操作的非阻塞交互.在收到操作将被阻止的指示后，您将切换到备用堆栈，以重试之前被阻止的操作.

同样，为了避免连续的重试，您仍然需要实现某种堆栈的调度队列来恢复，并使用解复用等待原语(如poll)来知道何时可以恢复哪个堆栈而不被阻塞.

虽然Linux和BSD系统仍然支持ucontext.h，但它不再是POSIX标准的一部分.它是原始POSIX的一部分.1-2001，但在POSIX中标记为过时.1-2004. 在POSIX中.2008年1月，已删除.

有什么好的 Select 吗？

这取决于你认为什么是"好的".

State machines?

如果您想要一些处理解复用的东西，并且只想编写代码来在恢复时运行状态机，那么可以考虑使用类似于libevent或其分支/克隆之一的东西.它提供了一个通用接口，用于向解复用器注册上下文，并可在各种操作系统上运行.

然而，您仍然需要自己管理非阻塞交互.

Like threads?

如果您想要一个像使用线程一样易于编程的解决方案，并且避免管理自己的非阻塞上下文调度，那么您可以try GNU的pth、Libwire、Windows Fibers甚至pthreads.

• GNU pth可以提供类似线程的编程范例.如果您遵循提供的API，那么看起来您的所有线程都在执行块到完成的操作，而pth实际上是在拦截调用，并在封面下执行非阻塞版本，并代表您切换上下文.

• 如果LGPL限制太多，您可以考虑使用Libwire，它是根据MIT许可证发布的.这是一个用户空间线程库，旨在为C带来一个类似GoLang的协同编程接口.

• Windows Fibers是一种提供轻量级线程的工具，同时保持从块到完成的编程风格.Fibers有一个值得注意的特性，即fiber可以转换为thread，然后再转换回fiber.

• POSIX pthreads将contentionscope参数定义为pthread_attr_setscope.此参数的一个值为PTHREAD_SCOPE_PROCESS.这似乎是使用pthreads实现轻量级调度的方法.但是，此范围的行为是由实现定义的.

工具书类

• Non-blocking I/O
• POSIX history on ucontext.h
• Libevent
• GNU Portable Threads
• Libwire
• Windows Fibers
• POSIX pthread scope attribute和contention scope