std::generator

std::generator<T> (заголовок <generator>) — готовый тип-корутина: функция с возвращаемым типом std::generator<T>, использующая co_yield для отдачи значений по одному, автоматически становится ленивым генератором последовательности T, итерируемым через range-for или ranges-адаптеры. Это именно то, чего не хватало в C++20 — там coroutines были только низкоуровневым механизмом (promise_type, awaiter), а готовые высокоуровневые типы вроде Generator/Task приходилось писать самому или брать из сторонней библиотеки (см. подробный разбор этой проблемы в cpp20/coroutines.html).std::generator<T> (header <generator>) is a ready-made coroutine type: a function with return type std::generator<T> that uses co_yield to hand out values one at a time automatically becomes a lazy generator of a T sequence, iterable via range-for or ranges adaptors. This is exactly what was missing in C++20 — there, coroutines were only a low-level mechanism (promise_type, awaiter), and ready-made high-level types like Generator/Task had to be hand-written or pulled from a third-party library (see the detailed discussion of this problem in cpp20/coroutines.html).

// как показано в cpp20/coroutines.html — Generator<T> условен,// as shown in cpp20/coroutines.html — Generator<T> here is illustrative,
// стандарт C++20 такого типа не даёт вообще// C++20 itself provides no such type at all
Generator<int> range(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) co_yield i;
}
// нужно самому написать promise_type, итератор, деструктор coroutine_handle —// you must hand-write promise_type, an iterator, the coroutine_handle destructor —
// десятки строк boilerplate до первой содержательной корутины// dozens of lines of boilerplate before the first meaningful coroutine

#include <generator>

std::generator<int> range(int n) {
    for (int i = 0; i < n; ++i) co_yield i;
}
// ноль своего boilerplate — promise_type и итератор уже реализованы// zero boilerplate of your own — promise_type and the iterator are already there

C++20 оставил ровно ту проблему, которую std::generator и решает:C++20 left exactly the problem that std::generator solves:

Функция, возвращающая std::generator<T> и использующая co_yield, компилятором трансформируется в конечный автомат ровно по тому же протоколу, что описан в cpp20/coroutines.html (promise_type + awaiter) — разница в том, что весь этот протокол уже реализован внутри стандартной библиотеки для generator-случая, а не программистом вручную. Вызов такой функции не выполняет тело сразу — он создаёт объект std::generator<T>, приостановленный в начале, который начинает реально исполняться только при первом обращении (итерации).A function returning std::generator<T> and using co_yield is transformed by the compiler into a state machine following exactly the protocol described in cpp20/coroutines.html (promise_type + awaiter) — the difference is that the entire protocol is already implemented inside the standard library for the generator case, rather than by hand. Calling such a function does not run the body right away — it creates a std::generator<T> object, suspended at the start, that only begins actually executing on the first access (iteration).

#include <generator>
#include <iostream>

std::generator<int> fibonacci() {
    int a = 0, b = 1;
    while (true) {
        co_yield a;              // отдать a наружу, приостановиться// hand a out, suspend
        auto next = a + b;
        a = b;
        b = next;
    }
}

for (int x : fibonacci() | std::views::take(10)) {  // компонуется с ranges напрямую// composes directly with ranges
    std::cout << x << ' ';
}
// бесконечный генератор, но вычисляется ровно 10 значений — лениво, по запросу// an infinite generator, but exactly 10 values get computed — lazily, on demand

Использование через range-for или ranges-адаптеры (см. cpp20/ranges-basics.html) работает потому, что std::generator<T> сам удовлетворяет концепту input_range — итератор генератора при разыменовании вызывает await_resume внутреннего awaiter-а, которое возобновляет корутину до следующего co_yield (или до co_return/конца функции, что означает конец диапазона).Using it via range-for or ranges adaptors (see cpp20/ranges-basics.html) works because std::generator<T> itself satisfies the input_range concept — dereferencing the generator's iterator calls the inner awaiter's await_resume, which resumes the coroutine up to the next co_yield (or up to co_return/the end of the function, which marks the end of the range).

• cppreference — std::generator
• WG21 P2502 — std::generator
• cppcoro — сторонняя библиотека, прообраз std::generatorthe third-party library std::generator is modeled after