async_simple 是一个开源轻量级 C++ 异步编程库，兼容 C++11+，提供 Lazy（无栈）、Uthread（有栈）及 Future/Promise 三种模型。核心特性包括零依赖、高性能任务调度、灵活执行器及异步同步原语。支持源码编译或包管理器安装，通过 CMake 集成。适用于 IO 密集型、高并发及低延迟场景，相比 Boost.Asio 等库更易用且性能优异。
async_simple 是一个开源的轻量级 C++ 异步编程库，核心目标是为 C++ 开发者提供简单、高效、低开销的异步编程能力，同时兼容 C++11+ 标准（无需等待 C++20 协程），并支持多种执行模型（协程、线程池、异步 IO 等）。提供 Lazy（无栈协程）、Uthread（有栈协程）和 Future/Promise 三种异步编程模型，广泛应用于高性能计算场景。
它的设计理念是「简单易用、零侵入、高性能」，解决了传统异步编程（回调地狱）、Boost.Asio 等库的复杂度问题，同时保持了接近原生代码的性能。
核心特性：
1.多协程模型支持
std::coroutine_traits，支持 co_await/co_return 语法（需编译器支持 C++20）。2.轻量级 Task 模型
Task<T>/Lazy<T>，支持链式调用（then/map/flat_map），避免回调地狱。3.灵活的执行器（Executor）
SingleThreadExecutor）：适用于串行任务。ThreadPoolExecutor）：适用于并行任务，支持动态调整线程数。CoroutineExecutor）：专门调度协程任务，优化上下文切换。4.异步同步原语
AsyncMutex/AsyncRWMutex：异步互斥锁，co_await lock() 不会阻塞线程。AsyncConditionVariable：异步条件变量，支持 co_await wait()。CountDownLatch/Semaphore：异步计数器、信号量。5.兼容性与无侵入性
syncAwait 转为异步调用，异步任务可通过 blockOn 阻塞等待结果。6.高性能
async_simple 无第三方依赖，仅需满足以下基础环境：
| 依赖项 | 最低版本要求 | 说明 |
|---|---|---|
| 编译器 | GCC 7+ / Clang 6+ / MSVC 19.20+ | 需支持 C++11+（推荐 C++17 以获得更好体验） |
| CMake | 3.10+ | 构建工具 |
| 可选依赖 | C++20 编译器支持 | 若需使用 C++20 协程（如 Task<T> 原生 co_await） |
async_simple 支持两种安装方式：源码编译安装（推荐，灵活可控）和 包管理器安装（仅部分系统支持）。
方式 1：源码编译安装（跨平台通用）
这是最稳定的安装方式，支持自定义编译选项（如静态库 / 动态库、C++20 支持等）。
步骤 1：克隆源码
git clone -b main --single-branch --depth 1 https://github.com/alibaba/async_simple.git
cd async_simple
mkdir build
cd build
cmake .. -DASYNC_SIMPLE_ENABLE_TESTS=OFF -DASYNC_SIMPLE_BUILD_DEMO_EXAMPLE=OFF -DASYNC_SIMPLE_ENABLE_ASAN=OFF
cmake --build .
cmake --install . # --prefix ./user_defined_install_path
--branch v0.10.0：指定版本（可在 GitHub Releases 查看最新版本）。--depth 1：仅克隆最新提交，减少下载体积。步骤 2：配置 CMake
创建构建目录并配置编译选项：
mkdir build && cd build
# 基础配置（默认静态库、关闭测试、C++17）
cmake .. \
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
-DASYNC_SIMPLE_BUILD_TEST=OFF \
-DASYNC_SIMPLE_BUILD_EXAMPLES=OFF \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
-DCMAKE_CXX_STANDARD=17
可选编译选项（按需添加）
| 选项 | 作用 | 取值 |
|---|---|---|
BUILD_SHARED_LIBS | 编译动态库（.so/.dll）而非静态库 | ON/OFF（默认 OFF） |
ASYNC_SIMPLE_ENABLE_CPP20 | 启用 C++20 协程支持（需编译器支持） | ON/OFF（默认 OFF） |
ASYNC_SIMPLE_ENABLE_UTTHREAD | 启用有栈协程（Uthread）支持 | ON/OFF（默认 ON） |
ASYNC_SIMPLE_BUILD_BENCHMARK | 编译性能基准测试程序 | ON/OFF（默认 OFF） |
cmake .. \
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
-DASYNC_SIMPLE_BUILD_TEST=OFF \
-DCMAKE_CXX_STANDARD=20 \
-DASYNC_SIMPLE_ENABLE_CPP20=ON \
-DBUILD_SHARED_LIBS=ON \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
安装结果验证
安装完成后，/usr/local（或自定义路径）下会生成以下文件：
/usr/local/
├── include/async_simple/ # 头文件
├── lib/ # 库文件（.a 静态库 / .so 动态库）
└── lib/cmake/async_simple/ # CMake 配置文件（用于项目集成）
方式 2：包管理器安装（便捷但版本可能滞后）
Windows（vcpkg）：
vcpkg install async-simple
macOS（Homebrew）：
brew install async-simple
async_simple 安装后，通过 CMake 可快速集成到你的项目中。以下是完整示例：
创建项目结构
my_async_project/
├── CMakeLists.txt # 项目配置文件
└── main.cpp # 测试代码
编写 CMakeLists.txt
# 指定 CMake 最低版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
# 项目名称与 C++ 标准
project(my_async_project)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) # 匹配安装时的 C++ 标准
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON) # 查找 async_simple 库（自动找到头文件和库文件）
find_package(async_simple REQUIRED) # 创建可执行文件
add_executable(my_async_app main.cpp) # 链接 async_simple 库（静态库/动态库自动适配）
target_link_libraries(my_async_app PRIVATE async_simple::async_simple) # （可选）若启用了 C++20 协程，添加编译器选项
if(CMAKE_CXX_STANDARD GREATER_EQUAL 20)
if(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "GNU")
target_compile_options(my_async_app PRIVATE -fcoroutines)
elseif(CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
target_compile_options(my_async_app PRIVATE -fcoroutines-ts)
endif()
endif()
编写测试代码（main.cpp）
#include <async_simple/coro/Lazy.h>
#include <async_simple/executor/SimpleExecutor.h>
#include <async_simple/syncAwait.h>
#include <iostream>
using namespace async_simple;
using namespace async_simple::coro;
// 异步任务：模拟 IO 操作
Lazy<int> asyncAdd(int a, int b) {
co_await sleep(500); // 异步睡眠 500ms（不阻塞线程）
co_return a + b;
}
int main() {
// 创建单线程执行器
executor::SimpleExecutor ex(1);
// 同步等待异步任务结果
int result = syncAwait(asyncAdd(10, 20).via(&ex));
std::cout << "10 + 20 = " << result << std::endl; // 输出：10 + 20 = 30
return 0;
}
编译运行项目
# 创建构建目录
mkdir build && cd build
# 配置 CMake（若 async_simple 安装在非默认路径，需指定 CMAKE_PREFIX_PATH）
cmake ..
# 若自定义安装路径（如 ~/local），需添加：
# cmake .. -DCMAKE_PREFIX_PATH=~/local
# 编译
make -j4
# 运行
./my_async_app
| 组件 | 作用 | 适用场景 |
|---|---|---|
Lazy<T> | 无栈协程任务（延迟执行，需 co_await） | IO 密集型、链式异步任务 |
Task<T> | 可调度的异步任务（主动执行） | 并行任务、需要线程池调度的场景 |
Executor | 任务调度器 | 控制任务的执行线程 / 协程上下文 |
syncAwait | 阻塞等待异步任务结果（同步转异步） | 主线程等待异步任务 |
blockOn | 协程内阻塞等待（不阻塞物理线程） | 协程中调用同步函数 |
| 异步同步原语 | 协程间同步（无阻塞） | 协程间资源竞争、协作 |
示例 1：无栈协程（Lazy）链式调用
#include <async_simple/coro/Lazy.h>
#include <async_simple/executor/SimpleExecutor.h>
#include <async_simple/syncAwait.h>
#include <iostream>
using namespace async_simple;
using namespace async_simple::coro;
// 异步任务 1：模拟 IO 操作（延迟 1s）
Lazy<int> asyncTask1() {
co_await sleep(1000); // 异步睡眠（不阻塞线程）
co_return 42; // 协程返回值
}
// 异步任务 2：依赖任务 1 的结果
Lazy<std::string> asyncTask2(int val) {
co_await sleep(500);
co_return "Result: " + std::to_string(val * 2);
}
int main() {
// 创建单线程执行器
executor::SimpleExecutor ex(1);
// 链式调用：task1 -> task2，通过 syncAwait 阻塞等待结果
auto result = syncAwait(
asyncTask1()
.then([](int val) { return asyncTask2(val); }) // 链式调用
.via(&ex) // 指定执行器
);
std::cout << result << std::endl; // 输出：Result: 84
return 0;
}
示例 2：C++20 协程兼容（co_await）
#include <async_simple/coro/Cpp20Coroutine.h>
#include <async_simple/executor/ThreadPoolExecutor.h>
#include <iostream>
using namespace async_simple;
using namespace async_simple::coro;
// C++20 协程任务（需编译器开启 -std=c++20）
Task<std::string> cpp20Task(ThreadPoolExecutor& ex) {
// co_await 异步任务
auto val = co_await Lazy<int>([]() -> Lazy<int> {
co_await sleep(800);
co_return 100;
}).via(&ex);
co_return "Cpp20 Coro Result: " + std::to_string(val);
}
int main() {
ThreadPoolExecutor ex(4); // 4 线程池
auto result = syncAwait(cpp20Task(ex));
std::cout << result << std::endl; // 输出：Cpp20 Coro Result: 100
return 0;
}
示例 3：异步互斥锁（AsyncMutex）
#include <async_simple/coro/Lazy.h>
#include <async_simple/sync/AsyncMutex.h>
#include <async_simple/executor/ThreadPoolExecutor.h>
#include <iostream>
using namespace async_simple;
using namespace async_simple::coro;
using namespace async_simple::sync;
AsyncMutex mutex;
int shared_val = 0;
Lazy<void> increment(ThreadPoolExecutor& ex) {
// 异步加锁（不阻塞线程）
auto guard = co_await mutex.lock();
shared_val++;
std::cout << "Shared val: " << shared_val << std::endl; // 自动解锁（guard 析构）
}
int main() {
ThreadPoolExecutor ex(4); // 并行执行 10 个任务，通过 AsyncMutex 保证线程安全
std::vector<Lazy<void>> tasks;
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
tasks.emplace_back(increment(ex));
}
// 等待所有任务完成
syncAwait(whenAll(std::move(tasks)));
return 0;
}
syncAwait/blockOn 快速接入异步模型。| 特性 | async_simple | Boost.Asio | libuv | C++20 std::coroutine |
|---|---|---|---|---|
| 依赖 | 无（仅 C++11+） | 依赖 Boost | C 库（需 C++ 封装） | C++20+ |
| 协程支持 | 无栈 / 有栈 / C++20 | 仅 C++20 | 无原生协程 | 仅 C++20 无栈 |
| 易用性 | 高（链式调用） | 中（回调 / 协程） | 低（C 风格回调） | 中（需自定义执行器） |
| 性能 | 高（无锁调度） | 中 | 中 | 高（但功能有限） |
| 同步原语 | 异步安全 | 异步安全 | 同步为主 | 无 |
核心优势：async_simple 平衡了「易用性」和「性能」，无需依赖重型库，兼容旧标准，同时提供了完整的异步生态（协程、执行器、同步原语）。
co_await 传播或 then 中捕获，避免未处理异常崩溃。-std=c++20），并确保执行器支持 C++20 协程调度。Lazy（无栈协程），CPU 密集型任务优先使用 ThreadPoolExecutor。如果需要开发高并发、低延迟的 C++ 异步应用，且希望避免复杂依赖，async_simple 是非常优秀的选择。
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