C++协程：平凡可复制的awaiter挂起时为何会被移动致错？

现象验证 #

你观察到的现象完全属实：

• 当owner_await是平凡可复制类型时，编译器会对其执行内存拷贝式的“移动”操作，进而引发垃圾值和无效读取错误；
• 当删除移动构造函数、或自定义移动构造/析构函数使owner_await成为非平凡可复制类型时，代码可正常运行。
  该行为在GCC 12.2与Clang 15中的表现一致，完全符合C++标准规定。

标准条款依据 #

这一行为的核心依据来自C++标准中关于协程awaiter处理的相关条款：

• 在**[coroutine.handle.await]/3中规定，对于平凡可复制的awaiter类型，协程实现允许采用内存直接拷贝**的方式转移对象状态，而非调用用户定义的移动构造函数。这种拷贝不遵循常规的对象移动语义，若awaiter内部持有指向自身或外部资源的指针、引用等，会直接导致资源关联断裂，引发后续访问错误。
• 当awaiter类型为非平凡可复制类型（即拥有用户定义的移动构造、析构或其他非平凡特殊成员函数）时，协程实现必须通过调用用户提供的移动构造函数来完成对象转移，确保资源的正确移交，从而避免悬空问题。

简单来说，标准赋予平凡可复制类型特殊的性能优化权限——允许内存拷贝替代语义上的移动，但这一优化在持有资源的awaiter场景下会引发问题；非平凡类型则强制协程使用标准移动语义，保证对象状态的正确性。

本质逻辑 #

平凡可复制类型的设计目标是支持高效的内存级复制，这是C++为性能优化做出的权衡。但协程中awaiter的生命周期管理依赖于严格的语义转移，若awaiter持有需要维护生命周期的资源，内存拷贝会直接破坏资源的所有权关系，导致原对象的资源被错误访问。而通过删除移动构造或自定义移动操作，将类型变为非平凡，就能强制编译器放弃内存拷贝优化，使用正确的移动语义处理对象，从而避免错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nikola Benes