例：C#

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例：C#

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/07/30 15:31 UTC 版)

「Async/await」の記事における「例：C#」の解説

以下のC#メソッド（関数）は、指定されたURIからリソースをダウンロードし、そのリソースの長さを返す。 public static async Task FindPageSize(Uri uri) { byte[] data = await new WebClient().DownloadDataTaskAsync(uri); return data.Length;} まず、asyncキーワードはC#コンパイラーに対してメソッドが非同期であることを示す。つまり、任意の数のawait式を使用でき、結果をpromiseにバインドする。 戻り値の型であるTask<T> は、C#におけるpromiseの類似形であり、ここではint型の結果値を持つことが示されている。 このメソッドが呼び出されたときに最初に実行される式は、new WebClient() である。DownloadDataTaskAsync(uri)は、Task<byte[]>を返す別の非同期メソッドである。このメソッドは非同期であるため、戻る前にデータのバッチ全体をダウンロードしない。代わりに、非ブロッキングメカニズム（ハードウェアによりオフロードされた実行コンテキストや、バックグラウンドスレッドなど）を使用してダウンロードプロセスを開始し、解決も拒否もされていないTask<byte[]>をこのメソッドに対して即座に返す。 Taskにアタッチされたawaitキーワードによって、このメソッドはすぐにTask<int>を呼び出し元に返し、呼び出し元は必要に応じて他の処理を続行できる。 DownloadDataTaskAsync()がダウンロードを完了すると、そのダウンロードしたデータによって、以前返却していたTaskを解決する。これによりコールバックがトリガーされ、その値をdataに割り当てることでFindPageSize()に実行を継続させる。 最後にメソッドは、配列の長さを示す単純な整数値であるdata.Lengthを返す。コンパイラーは、以前に返却されたTaskを解決するものとしてこれを再解釈し、その長さの値を使って何かをするためにメソッドの呼び出し元においてコールバックをトリガーする。 async/awaitを使用するメソッドは、必要な数のawait式を使用でき、それぞれが同じ方法で処理される（promiseは最初のawaitに対してのみ呼び出し元に返されるが、他のすべてのawaitは内部コールバックを利用する）。関数はpromiseオブジェクトを直接保持し、最初に他の処理（他の非同期タスクの開始を含む）を実行して、結果が必要になるまでpromiseの待機を遅らせることもできる。promiseを使用する関数には、複数のpromiseを一度にまたは特定のパターン（C#のTaskなど）で待機できるようにするpromise集計メソッドもある: Task.WhenAll() は、引数内のすべてのTaskが解決されたときに解決される、値のないTaskを返す。多くのpromiseタイプには、複数の結果コールバックを設定したり、特に長時間実行されるタスクの進行状況を検査したりできるなど、async/awaitパターンが通常使用する機能を超える追加機能がある。 C#の特定のケース、およびこの言語機能を備えた他の多くの言語では、async/awaitパターンは言語のランタイムのコアパーツではなく、コンパイル時にラムダまたは継続を使用して実装される。たとえば、C#コンパイラーは、上記のコードをIL バイトコード形式に変換する前に、次のようなコードに変換する可能性がある。 public static Task FindPageSize(Uri uri) { Task data_task = new WebClient().DownloadDataTaskAsync(uri); Task after_data_task = data_task.ContinueWith((original_task) => { return original_task.Result.Length; }); return after_data_task;} このため、インターフェイスメソッドがpromiseオブジェクトを返す必要があるが、それ自体が非同期タスクを待機するawaitに本文での待機を必要としない場合、async修飾子も必要なく、代わりにpromiseオブジェクトを直接返すことができる。たとえば、関数はいくつかの結果値（C#のTask.FromResult()など）にすぐに解決されるプロミスを提供できる場合があり、または単純に、必要な正確なプロミスである別のメソッドのプロミスを返す場合もある（オーバーロードによって遅延する場合など）。 しかし、この機能の一つの重要な注意点は、コードは従来のブロッキングコードに似ている一方で、コードが実際に非ブロックおよびマルチスレッドであることにより、awaitの付いた目標のプロミスが解決するのを待っている間に、多くの介在事象が発生する可能性があることを意味する。たとえば、次のコードは、awaitなしで常にブロッキングモデルで成功するが、await中にイベントが発生する可能性があるため、その下から共有状態が変更されていることがわかる。 var a = state.a;var data = await new WebClient().DownloadDataTaskAsync(uri);Debug.Assert(a == state.a); // イベントハンドラーの介入により値が変更される潜在的な問題がある。return data.Length;