liuxiaolong
2021-07-20 58d904a328c0d849769b483e901a0be9426b8209
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
 
//          Copyright Oliver Kowalke 2017.
// Distributed under the Boost Software License, Version 1.0.
//    (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
//          http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
 
#ifndef BOOST_CONTEXT_FIBER_H
#define BOOST_CONTEXT_FIBER_H
 
#include <boost/context/detail/config.hpp>
 
#include <algorithm>
#include <cstddef>
#include <cstdint>
#include <cstdlib>
#include <exception>
#include <functional>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <tuple>
#include <utility>
 
#include <boost/assert.hpp>
#include <boost/config.hpp>
#include <boost/intrusive_ptr.hpp>
 
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
#include <boost/context/detail/exchange.hpp>
#endif
#if defined(BOOST_NO_CXX17_STD_INVOKE)
#include <boost/context/detail/invoke.hpp>
#endif
#include <boost/context/detail/disable_overload.hpp>
#include <boost/context/detail/exception.hpp>
#include <boost/context/detail/fcontext.hpp>
#include <boost/context/detail/tuple.hpp>
#include <boost/context/fixedsize_stack.hpp>
#include <boost/context/flags.hpp>
#include <boost/context/preallocated.hpp>
#include <boost/context/segmented_stack.hpp>
#include <boost/context/stack_context.hpp>
 
#ifdef BOOST_HAS_ABI_HEADERS
# include BOOST_ABI_PREFIX
#endif
 
#if defined(BOOST_MSVC)
# pragma warning(push)
# pragma warning(disable: 4702)
#endif
 
namespace boost {
namespace context {
namespace detail {
 
inline
transfer_t fiber_unwind( transfer_t t) {
    throw forced_unwind( t.fctx);
    return { nullptr, nullptr };
}
 
template< typename Rec >
transfer_t fiber_exit( transfer_t t) noexcept {
    Rec * rec = static_cast< Rec * >( t.data);
    // destroy context stack
    rec->deallocate();
    return { nullptr, nullptr };
}
 
template< typename Rec >
void fiber_entry( transfer_t t) noexcept {
    // transfer control structure to the context-stack
    Rec * rec = static_cast< Rec * >( t.data);
    BOOST_ASSERT( nullptr != t.fctx);
    BOOST_ASSERT( nullptr != rec);
    try {
        // jump back to `create_context()`
        t = jump_fcontext( t.fctx, nullptr);
        // start executing
        t.fctx = rec->run( t.fctx);
    } catch ( forced_unwind const& ex) {
        t = { ex.fctx, nullptr };
#ifndef BOOST_ASSERT_IS_VOID
        const_cast< forced_unwind & >( ex).caught = true;
#endif
    }
    BOOST_ASSERT( nullptr != t.fctx);
    // destroy context-stack of `this`context on next context
    ontop_fcontext( t.fctx, rec, fiber_exit< Rec >);
    BOOST_ASSERT_MSG( false, "context already terminated");
}
 
template< typename Ctx, typename Fn >
transfer_t fiber_ontop( transfer_t t) {
    BOOST_ASSERT( nullptr != t.data);
    auto p = *static_cast< Fn * >( t.data);
    t.data = nullptr;
    // execute function, pass fiber via reference
    Ctx c = p( Ctx{ t.fctx } );
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
    return { exchange( c.fctx_, nullptr), nullptr };
#else
    return { std::exchange( c.fctx_, nullptr), nullptr };
#endif
}
 
template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
class fiber_record {
private:
    stack_context                                       sctx_;
    typename std::decay< StackAlloc >::type             salloc_;
    typename std::decay< Fn >::type                     fn_;
 
    static void destroy( fiber_record * p) noexcept {
        typename std::decay< StackAlloc >::type salloc = std::move( p->salloc_);
        stack_context sctx = p->sctx_;
        // deallocate fiber_record
        p->~fiber_record();
        // destroy stack with stack allocator
        salloc.deallocate( sctx);
    }
 
public:
    fiber_record( stack_context sctx, StackAlloc && salloc,
            Fn && fn) noexcept :
        sctx_( sctx),
        salloc_( std::forward< StackAlloc >( salloc)),
        fn_( std::forward< Fn >( fn) ) {
    }
 
    fiber_record( fiber_record const&) = delete;
    fiber_record & operator=( fiber_record const&) = delete;
 
    void deallocate() noexcept {
        destroy( this);
    }
 
    fcontext_t run( fcontext_t fctx) {
        // invoke context-function
#if defined(BOOST_NO_CXX17_STD_INVOKE)
        Ctx c = boost::context::detail::invoke( fn_, Ctx{ fctx } );
#else
        Ctx c = std::invoke( fn_, Ctx{ fctx } );
#endif
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
        return exchange( c.fctx_, nullptr);
#else
        return std::exchange( c.fctx_, nullptr);
#endif
    }
};
 
template< typename Record, typename StackAlloc, typename Fn >
fcontext_t create_fiber1( StackAlloc && salloc, Fn && fn) {
    auto sctx = salloc.allocate();
    // reserve space for control structure
    void * storage = reinterpret_cast< void * >(
            ( reinterpret_cast< uintptr_t >( sctx.sp) - static_cast< uintptr_t >( sizeof( Record) ) )
            & ~static_cast< uintptr_t >( 0xff) );
    // placment new for control structure on context stack
    Record * record = new ( storage) Record{
            sctx, std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) };
    // 64byte gab between control structure and stack top
    // should be 16byte aligned
    void * stack_top = reinterpret_cast< void * >(
            reinterpret_cast< uintptr_t >( storage) - static_cast< uintptr_t >( 64) );
    void * stack_bottom = reinterpret_cast< void * >(
            reinterpret_cast< uintptr_t >( sctx.sp) - static_cast< uintptr_t >( sctx.size) );
    // create fast-context
    const std::size_t size = reinterpret_cast< uintptr_t >( stack_top) - reinterpret_cast< uintptr_t >( stack_bottom);
    const fcontext_t fctx = make_fcontext( stack_top, size, & fiber_entry< Record >);
    BOOST_ASSERT( nullptr != fctx);
    // transfer control structure to context-stack
    return jump_fcontext( fctx, record).fctx;
}
 
template< typename Record, typename StackAlloc, typename Fn >
fcontext_t create_fiber2( preallocated palloc, StackAlloc && salloc, Fn && fn) {
    // reserve space for control structure
    void * storage = reinterpret_cast< void * >(
            ( reinterpret_cast< uintptr_t >( palloc.sp) - static_cast< uintptr_t >( sizeof( Record) ) )
            & ~ static_cast< uintptr_t >( 0xff) );
    // placment new for control structure on context-stack
    Record * record = new ( storage) Record{
            palloc.sctx, std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) };
    // 64byte gab between control structure and stack top
    void * stack_top = reinterpret_cast< void * >(
            reinterpret_cast< uintptr_t >( storage) - static_cast< uintptr_t >( 64) );
    void * stack_bottom = reinterpret_cast< void * >(
            reinterpret_cast< uintptr_t >( palloc.sctx.sp) - static_cast< uintptr_t >( palloc.sctx.size) );
    // create fast-context
    const std::size_t size = reinterpret_cast< uintptr_t >( stack_top) - reinterpret_cast< uintptr_t >( stack_bottom);
    const fcontext_t fctx = make_fcontext( stack_top, size, & fiber_entry< Record >);
    BOOST_ASSERT( nullptr != fctx);
    // transfer control structure to context-stack
    return jump_fcontext( fctx, record).fctx;
}
 
}
 
class fiber {
private:
    template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
    friend class detail::fiber_record;
 
    template< typename Ctx, typename Fn >
    friend detail::transfer_t
    detail::fiber_ontop( detail::transfer_t);
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    friend fiber
    callcc( std::allocator_arg_t, StackAlloc &&, Fn &&);
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    friend fiber
    callcc( std::allocator_arg_t, preallocated, StackAlloc &&, Fn &&);
 
    detail::fcontext_t  fctx_{ nullptr };
 
    fiber( detail::fcontext_t fctx) noexcept :
        fctx_{ fctx } {
    }
 
public:
    fiber() noexcept = default;
 
    template< typename Fn, typename = detail::disable_overload< fiber, Fn > >
    fiber( Fn && fn) :
        fiber{ std::allocator_arg, fixedsize_stack(), std::forward< Fn >( fn) } {
    }
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    fiber( std::allocator_arg_t, StackAlloc && salloc, Fn && fn) :
        fctx_{ detail::create_fiber1< detail::fiber_record< fiber, StackAlloc, Fn > >(
                std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) ) } {
    }
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    fiber( std::allocator_arg_t, preallocated palloc, StackAlloc && salloc, Fn && fn) :
        fctx_{ detail::create_fiber2< detail::fiber_record< fiber, StackAlloc, Fn > >(
                palloc, std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) ) } {
    }
 
#if defined(BOOST_USE_SEGMENTED_STACKS)
    template< typename Fn >
    fiber( std::allocator_arg_t, segmented_stack, Fn &&);
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    fiber( std::allocator_arg_t, preallocated, segmented_stack, Fn &&);
#endif
 
    ~fiber() {
        if ( BOOST_UNLIKELY( nullptr != fctx_) ) {
            detail::ontop_fcontext(
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
                    detail::exchange( fctx_, nullptr),
#else
                    std::exchange( fctx_, nullptr),
#endif
                   nullptr,
                   detail::fiber_unwind);
        }
    }
 
    fiber( fiber && other) noexcept {
        swap( other);
    }
 
    fiber & operator=( fiber && other) noexcept {
        if ( BOOST_LIKELY( this != & other) ) {
            fiber tmp = std::move( other);
            swap( tmp);
        }
        return * this;
    }
 
    fiber( fiber const& other) noexcept = delete;
    fiber & operator=( fiber const& other) noexcept = delete;
 
    fiber resume() && {
        BOOST_ASSERT( nullptr != fctx_);
        return { detail::jump_fcontext(
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
                    detail::exchange( fctx_, nullptr),
#else
                    std::exchange( fctx_, nullptr),
#endif
                    nullptr).fctx };
    }
 
    template< typename Fn >
    fiber resume_with( Fn && fn) && {
        BOOST_ASSERT( nullptr != fctx_);
        auto p = std::forward< Fn >( fn);
        return { detail::ontop_fcontext(
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
                    detail::exchange( fctx_, nullptr),
#else
                    std::exchange( fctx_, nullptr),
#endif
                    & p,
                    detail::fiber_ontop< fiber, decltype(p) >).fctx };
    }
 
    explicit operator bool() const noexcept {
        return nullptr != fctx_;
    }
 
    bool operator!() const noexcept {
        return nullptr == fctx_;
    }
 
    bool operator<( fiber const& other) const noexcept {
        return fctx_ < other.fctx_;
    }
 
    #if !defined(BOOST_EMBTC)
    
    template< typename charT, class traitsT >
    friend std::basic_ostream< charT, traitsT > &
    operator<<( std::basic_ostream< charT, traitsT > & os, fiber const& other) {
        if ( nullptr != other.fctx_) {
            return os << other.fctx_;
        } else {
            return os << "{not-a-context}";
        }
    }
 
    #else
    
    template< typename charT, class traitsT >
    friend std::basic_ostream< charT, traitsT > &
    operator<<( std::basic_ostream< charT, traitsT > & os, fiber const& other);
 
    #endif
 
    void swap( fiber & other) noexcept {
        std::swap( fctx_, other.fctx_);
    }
};
 
#if defined(BOOST_EMBTC)
 
    template< typename charT, class traitsT >
    inline std::basic_ostream< charT, traitsT > &
    operator<<( std::basic_ostream< charT, traitsT > & os, fiber const& other) {
        if ( nullptr != other.fctx_) {
            return os << other.fctx_;
        } else {
            return os << "{not-a-context}";
        }
    }
 
#endif
    
inline
void swap( fiber & l, fiber & r) noexcept {
    l.swap( r);
}
 
typedef fiber fiber_context;
 
}}
 
#if defined(BOOST_MSVC)
# pragma warning(pop)
#endif
 
#ifdef BOOST_HAS_ABI_HEADERS
# include BOOST_ABI_SUFFIX
#endif
 
#endif // BOOST_CONTEXT_FIBER_H