C++ 20中采用的是微软的无栈协程实现，保持高度的灵活性和定制性。

有栈(stackful)协程

有栈协程通常的实现是在堆上预先分配一块较大的空间（比如64k），也就是协程的“栈”，参数，返回地址等都会存放在这个栈上。如果需要协程切换，那么通过swap context一类的形式来让系统认为这个堆上的空间就是普通的栈，这样一来就可以实现上下文的切换。
优点：
有栈协程最大的优势就是侵入性小，使用方便。
缺点：

栈空间有限

有栈协程的栈空间通常是比较小的，存在栈溢出的风险，但是增大栈大小又会造成空间的浪费；无栈协程避免了这两点。

性能

有栈协程相比较普通线程是轻量的，但是相比于无栈协程还是偏重的，目前这一点在实际使用中没有感觉，这是因为一般异步系统都伴随着IO操作，相比于切换开销高几个量级。这也就决定了无栈协程可以用来做一些有意思的操作，C++20 coroutines 提案的作者 Gor Nishanov 在 CppCon 2018 上演示了无栈协程能做到纳秒级的切换，并基于这个特点实现了减少 Cache Miss 的特性。
https://www.youtube.com/watch?v=j9tlJAqMV7U&ab_channel=CppCon

无栈协程

无栈协程是一个可以暂停和恢复的函数，是普通函数的泛化。

基础概念

协程帧(coroutine frame)

当caller调用一个协程时会先创建一个协程帧，协程帧会构建promise对象，再通过promise对象产生return object。
协程帧主要包含：协程参数，局部变量，promise对象
这些内容在协程恢复运行的时候需要用到，caller通过协程帧的句柄std::coroutine_handle来访问协程帧。

promise_type

promise_type是promise对象的类型。promise_type定义了一类协程行为，包括协程的创建方式、协程初始化完成和结束时的行为、发生异常时的行为、如何生成awaiter的行为以及co_return的行为等。promise对象可以用于记录/存储一个协程实例的状态。每个协程帧与每个promise对象以及每个协程实例是一一对应的。

coroutine return object

它是promise.get_return_object()创建的，一种常见的实现手法会将coroutine_handle存储到coroutine object内，使得该return object获得访问协程的能力。

std::coroutine_handle

协程帧的句柄，主要用于访问底层的协程帧、恢复协程和释放协程。
我们可以通过std::coroutine_handle()唤醒协程。

co_await、awaiter、awaitable

co_await：一元操作符；
awaitable：支持co_await操作符的类型；
awaiter：定义了await_ready、await_suspend和await_resume方法的类型。

co_await expr通常用于表示等待一个任务完成，expr类型需要是一个awaitable，而该表达式的具体语义取决于根据该awaitable生成的awaiter。

协程对象如何协作

Return_t foo () { 
    auto res = co_await awaiter; 
    co_return res ; 
}

Return_t：promise return object
awaiter: 等待一个task完成。

图中浅蓝色部分的方法就是 Return_t 关联的 promise 对象的函数，浅红色部分就是 co_await 等待的 awaiter。
这个流程的驱动是由编译器根据协程函数生成的代码驱动的，分成三部分：

协程创建；
co_await awaiter 等待 task 完成；
获取协程返回值和释放协程帧。

foo()协程会生成下面这样的模板代码(伪代码)，协程的创建都会产生类似的代码：

{
  co_await promise.initial_suspend();
  try
  {
    coroutine body;
  }
  catch (...)
  {
    promise.unhandled_exception();
  }
FinalSuspend:
  co_await promise.final_suspend();
}

首先需要创建协程，创建协程之后是否挂起则由调用者设置 initial_suspend 的返回类型来确定。
创建协程的流程大概如下：

创建一个协程帧(coroutine frame)
在协程帧里构建 promise 对象
把协程的参数拷贝到协程帧里

C 学习

协程-coroutine