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c++怎么使用Fibers(纖程)_c++ Fibers使用方法

冰火之心
發(fā)布: 2025-10-02 16:02:02
原創(chuàng)
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Windows Fibers是用戶態(tài)線程機(jī)制,需調(diào)用ConvertThreadToFiber將線程轉(zhuǎn)為纖程支持,再通過(guò)CreateFiber創(chuàng)建纖程并用SwitchToFiber實(shí)現(xiàn)手動(dòng)切換,纖程間可傳遞上下文數(shù)據(jù),但僅限Windows平臺(tái)且需手動(dòng)管理生命周期與棧資源。

c++怎么使用fibers(纖程)_c++ fibers使用方法

Fibers(纖程)是Windows平臺(tái)提供的一種用戶態(tài)線程機(jī)制,允許一個(gè)線程在多個(gè)執(zhí)行流之間手動(dòng)切換。與線程不同,F(xiàn)ibers由程序員顯式調(diào)度,操作系統(tǒng)不參與調(diào)度過(guò)程。C++中使用Fibers可以實(shí)現(xiàn)協(xié)程或協(xié)作式多任務(wù),但僅限于Windows系統(tǒng)。

1. 初始化線程為纖程支持

在使用Fibers之前,必須將當(dāng)前線程轉(zhuǎn)換為纖程或?qū)⑵湓O(shè)為支持纖程的線程。調(diào)用 ConvertThreadToFiber 可以將當(dāng)前線程轉(zhuǎn)為纖程:

示例代碼:

#include <windows.h>
#include <iostream>
<p>int main() {
// 將當(dāng)前線程轉(zhuǎn)換為纖程,傳入的參數(shù)可作為上下文
void* fiber = ConvertThreadToFiber(nullptr);
if (!fiber) {
std::cerr << "Failed to convert thread to fiber." << std::endl;
return 1;
}</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::cout << "Main fiber started." << std::endl;

// 后續(xù)可創(chuàng)建其他纖程并切換

ConvertFiberToThread(); // 清理,轉(zhuǎn)回普通線程
return 0;
登錄后復(fù)制

}

2. 創(chuàng)建和切換纖程

使用 CreateFiber 創(chuàng)建新的纖程,指定其執(zhí)行函數(shù)和空間。然后通過(guò) SwitchToFiber 在不同纖程間切換。

定義纖程函數(shù):

void __stdcall FiberFunction(void* param) {
    std::cout << "Executing fiber. Param: " << param << std::endl;
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 模擬一些工作
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    std::cout << "Fiber working... " << i << std::endl;
    SwitchToFiber(param); // 切換回主纖程或其他纖程
}

std::cout << "Fiber ending." << std::endl;
登錄后復(fù)制

}

創(chuàng)建并切換纖程:

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int main() {
    void* mainFiber = ConvertThreadToFiber(nullptr);
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 創(chuàng)建新纖程,指定棧大小、函數(shù)和參數(shù)
void* childFiber = CreateFiber(
    0,                  // 使用默認(rèn)棧大小
    FiberFunction,      // 纖程函數(shù)
    mainFiber           // 參數(shù):切換回主纖程
);

if (!childFiber) {
    std::cerr << "Failed to create fiber." << std::endl;
    ConvertFiberToThread();
    return 1;
}

std::cout << "Switching to child fiber." << std::endl;
SwitchToFiber(childFiber); // 切換到子纖程

std::cout << "Back in main fiber." << std::endl;

// 清理
DeleteFiber(childFiber);
ConvertFiberToThread();

return 0;
登錄后復(fù)制

}

3. 使用纖程上下文傳遞數(shù)據(jù)

Fibers可以通過(guò)參數(shù)傳遞上下文信息,例如共享狀態(tài)或回調(diào)函數(shù)。每個(gè)纖程的棧獨(dú)立,但可通過(guò)指針共享數(shù)據(jù)。

可以在創(chuàng)建纖程時(shí)傳入結(jié)構(gòu)體指針作為參數(shù),在纖程函數(shù)中進(jìn)行處理:

struct FiberContext {
    int id;
    const char* name;
};
<p>void __stdcall FiberWithCtx(void<em> param) {
FiberContext</em> ctx = static_cast<FiberContext*>(param);
std::cout << "Fiber ID: " << ctx->id << ", Name: " << ctx->name << std::endl;
// 執(zhí)行任務(wù)...
}
登錄后復(fù)制

4. 注意事項(xiàng)與限制

  • Fibers僅在Windows上可用,跨平臺(tái)項(xiàng)目需考慮替代方案(如Boost.Context或C++20協(xié)程)
  • 不能在Fiber中調(diào)用某些Windows API,否則可能導(dǎo)致未定義行為
  • 每個(gè)Fiber有獨(dú)立棧,但總內(nèi)存消耗受進(jìn)程限制
  • 必須手動(dòng)管理生命周期:CreateFiber 需配對(duì) DeleteFiber,ConvertThreadToFiber 需配對(duì) ConvertFiberToThread
  • 不支持異??缭嚼w程邊界傳播

基本上就這些。Fibers適合實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)協(xié)作式任務(wù)調(diào)度,但現(xiàn)代C++更推薦使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)程(C++20)或第三方庫(kù)簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)。Windows Fibers屬于底層API,調(diào)試和維護(hù)成本較高,需謹(jǐn)慎使用。

以上就是c++++怎么使用Fibers(纖程)_c++ Fibers使用方法的詳細(xì)內(nèi)容,更多請(qǐng)關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章!

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