如何在不使用任何外部依赖的情况下执行异步/等待函数？

Question

如何在不使用任何外部依赖的情况下执行异步/等待函数？

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我正在尝试创建最简单的示例，以便能够使async fn hello()最终打印出Hello World!。这应该在没有任何外部依赖项（如tokio）的情况下发生，只使用纯Rust和std。如果我们能够做到不使用unsafe就完成它，那么就额外加分。

#![feature(async_await)]

async fn hello() {
    println!("Hello, World!");
}

fn main() {
    let task = hello();

    // Something beautiful happens here, and `Hello, World!` is printed on screen.
}

我知道async/await仍然是一项夜间功能，并且在可预见的未来可能会发生变化。
我知道有很多Future实现，我知道tokio的存在。
我只是尝试了解标准库futures的内部工作原理。

我的无助、笨拙的努力

我模糊地理解，首先需要钉住Pin任务。所以我继续前进并进行了

let pinned_task = Pin::new(&mut task);

但是

the trait `std::marker::Unpin` is not implemented for `std::future::GenFuture<[static generator@src/main.rs:7:18: 9:2 {}]>`

因此我想，当然，我可能需要将其包装为Box，以确保它不会在内存中移动。令人惊讶的是，我收到了相同的错误。

到目前为止，我能够得到的是：

let pinned_task = unsafe {
    Pin::new_unchecked(&mut task)
};

显然这不是我应该做的事情。即便如此，假设我已经得到了“Pin”和“Future”，现在我需要以某种方式进行“poll()”。为此，我需要一个“Waker”。

因此，我试图找到如何获取“Waker”的方法。在doc上看起来似乎唯一的方法是使用另一个接受“RawWaker”的“new_unchecked”。从那里我到达了here，然后到达了here，在那里我只能蜷缩在地板上哭泣。

- Matteo Monti

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Shepmaster · Accepted Answer

这部分期货技术并不打算由很多人来实现。据我所见，粗略估计可能只会有10个左右的实际实现。

话虽如此，你可以通过遵循所需的函数签名填写极其有限的执行器的基本方面：

async fn hello() {
    println!("Hello, World!");
}

fn main() {
    drive_to_completion(hello());
}

use std::{
    future::Future,
    ptr,
    task::{Context, Poll, RawWaker, RawWakerVTable, Waker},
};

fn drive_to_completion<F>(f: F) -> F::Output
where
    F: Future,
{
    let waker = my_waker();
    let mut context = Context::from_waker(&waker);

    let mut t = Box::pin(f);
    let t = t.as_mut();

    loop {
        match t.poll(&mut context) {
            Poll::Ready(v) => return v,
            Poll::Pending => panic!("This executor does not support futures that are not ready"),
        }
    }
}

type WakerData = *const ();

unsafe fn clone(_: WakerData) -> RawWaker {
    my_raw_waker()
}
unsafe fn wake(_: WakerData) {}
unsafe fn wake_by_ref(_: WakerData) {}
unsafe fn drop(_: WakerData) {}

static MY_VTABLE: RawWakerVTable = RawWakerVTable::new(clone, wake, wake_by_ref, drop);

fn my_raw_waker() -> RawWaker {
    RawWaker::new(ptr::null(), &MY_VTABLE)
}

fn my_waker() -> Waker {
    unsafe { Waker::from_raw(my_raw_waker()) }
}

从Future::poll开始，我们看到需要一个Pin和一个Context。 Context是从Waker创建的，它需要一个RawWaker。 RawWaker需要一个RawWakerVTable。我们以最简单的方式创建所有这些部分：

由于我们不尝试支持NotReady情况，因此我们永远不需要为该情况做任何实际操作，而可以选择恐慌。这也意味着wake的实现可以是无操作的。
由于我们不尝试效率，因此我们不需要为我们的唤醒器存储任何数据，因此clone和drop也可以基本上是无操作的。
固定未来的最简单方法是将其Box，但这不是最有效的可能性。

如果要支持NotReady，最简单的扩展是具有忙循环，永远轮询。稍微更有效的解决方案是具有指示某人已调用wake并阻止其变为真的全局变量。