なんでも作っちゃう、かも。

C言語でコルーチン(co-routine)(3)

Posted by arms22 on 2008年04月11日 0　 0

C言語でコルーチンを実装してみる、その3。
前回でローカル変数の問題、状態を制御できない問題は解決した。今回はコルーチンで値を返す処理を追加した。例によって、まずはサンプルコードから。

int num_gen(coroutine_t coro)
{
  co_begin_rettype(coro,int);
  co_local_valiables{
    int number;
  };
  co_local.number = 0;
  while(1){
    co_yield_ret(co_local.number++);
  }
  co_end;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  coroutine_t gen1;
  coroutine_t gen2;
  int stack1[128];
  int stack2[128];
  int i;
  
  gen1 = co_create(num_gen,0,stack1,sizeof(stack1));
  gen2 = co_create(num_gen,0,stack2,sizeof(stack2));
  
  for(i=0;i<10;i++){
    co_call(gen1);
    co_call(gen2);
    printf("gen1 result %d,gen2 result %d\n",
           co_get_retval(gen1,int),
           co_get_retval(gen2,int));
  }
}

実行結果は次の通り。

% a.exe
gen1 result 0,gen2 result 0
gen1 result 1,gen2 result 1
gen1 result 2,gen2 result 2
gen1 result 3,gen2 result 3
gen1 result 4,gen2 result 4
gen1 result 5,gen2 result 5
gen1 result 6,gen2 result 6
gen1 result 7,gen2 result 7
gen1 result 8,gen2 result 8
gen1 result 9,gen2 result 9

num_gen関数はint型の値を、呼び出し毎に1ずつ増やして返す関数だ。今回追加したマクロはco_begin_rettype,co_yield_ret,co_get_retvalだ。順番に見ていこう。

• co_begin_rettype(coro,int);
  コルーチンの開始と戻り値の型を決める。戻り値のサイズ分、スタックに空きを作る。
  
• co_yield_ret(co_local.number++);
  スタックに戻り値を積んで、処理を中断し呼び出しもとに戻る。
  
• co_get_retval(gen1,int)
  コルーチンの戻り値を型を指定して取り出す。

気になる(?)実装は次の通り。

#define co_begin_rettype(coro,type) \
  type *__return_addr = (type*)((coro)+1); \
  co_stack_t __stack_addr = (co_stack_t)(((int)(__return_addr+1)+3)&~3); \
  switch((coro)->resume){ \
  case CO_INITIALALIZE:;

#define co_yield_ret(value) \
  do{ \
    *__return_addr=value; \
    return(__LINE__); \
  case __LINE__:; \
  }while(0)

#define co_get_retval(coro,type) \
  (*((type*)((coro)+1)))

ローカル変数で使うスタックのアライメントを4バイトに調節している。