[C++] std::thread vs std::async

C++ Chapter 19.5 : 작업 기반 비동기 프로그래밍 async, future, promise

링크를 참조하자, Thread, Async 간의 비교를 면밀히 해 두었다.

 

 

간략한 요약

1) std::async 역시 Thread 이다.

2) std::async 는 자동적으로 ThreadPool 에서 관리된다.

3) std::async 는 '값을 리턴' 받는데에 보다 중점이 맞춰져 있다.

4) std::thread 의 경우 동기점을 맞추고 블럭하는데에 .join() 이 쓰이고, 비동기로 운용하는데에 .detech() 가 쓰인다.

5) std::thread 의 경우엔 운영체제단과 직접적으로 연결되어 있기에, 생성, 삭제시에 비용이 다소 크다.
    └ std::async 는 비교적 생성과 파괴에 있어서 비용이 적다. 즉 오버헤드를 줄일 수 있다.

6) std::async 를 함수 내에서 사용할 경우, 함수 밖의 메인 Thread 와 비동기적으로 운용할 수 없다.
    └ C#의 async, await 같은 용도로 운용할 수 없다.

 

 

 

 

 

자세한 차이점 설명

 

6) 에 대해서 중점적으로 설명한다.

// header
class CallbackTimer
{
public:
CallbackTimer(int miliseconds, std::function<void()>& func);
};​

// implement
CallbackTimer::CallbackTimer(int miliseconds, std::function<void()>& func)
{
	auto result = std::async(std::launch::async,[miliseconds,func]()
	{
		std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(miliseconds));
		func();
	});
}​

// main

void aaa(int a)
{
	std::cout << "hello World!" << std::endl;
}

int main()
{
	std::function<void()> func = std::bind(aaa, 10);
	cyp::timer::CallbackTimer call(1000, func);

	int temp;
	std::cout << "123" << std::endl;

	std::cin >> temp;
}​

async 의 경우에는 std::futher 로 받지 않을경우 sequential 하게 진행이 이루워 진다.

때문에 반드시 값을 받아줘야 실질적인 thread 처럼 운용할 수 있다.

때문에 cppReference 내의 std::async 코드 설명 란에서도

모두 반환값을 받아 처리하는 모습을 볼 수 있다.

 

다시 위의 코드를 보자,

std::function<void()> 함수 포인터를 입력받아,

해당 함수 포인터 내에 존재하는 함수를 1초 뒤에 콜백 실행하는 코드이다.

 

실질적으로 함수 내부와, 함수 외부에서 일이 동시에 진행된다.

나는 위 코드에서 "123" 이 먼저 출력되고, "HELLO WORLD" 가 출력되는 상황을 원했지만 그러지 않았다.

 

이유는 result 변수 로 비록 값을 받았을 지언정,

함수 안과 밖이 sequencial 하게 운용되었기 때문인데,

함수 내부에서 이와 같이 async 를 이용할 경우, 결과값을 받아오기 전까지 함수를 빠져나갈 수 없기때문에

제아무리 std::launch::async 옵션을 통해 비동기적으로 운용하게 하려 해도

해당 함수를 빠져나갈 수 없게 막기 때문이다.

 

 

좀 더 직관적으로 살펴보면.

 

위 코드는 정상적으로 작동되지만,

 

위 코드는 에러를 내뿜는다.

 

thread 가 할당되어 있는 상태에서 메인 thread (프로세스) 의 종료 명령이 내려지기에 에러를 만들어 내는 것이다.

 

이를 무시하면서 비동기적으로 이용하기 위해서는

.detech() 를 이용해서 thread 가 어찌되던 무시하라는 명령을 내리면 된다.

 

detech() 

당연히 thread 가 어찌되든 신경쓰지 않고, main Thread 는 완전히 따로 동작한다.

선언된 std::thread 가 main thread 에 의해 죽어도 '신경쓰지 마라' 고 명시했으므로, 오류 메세지를 출력하지 않는다.

 

하지만 std::async 는 좀 다르다.

std::async 는 .get(), wait() 을 만나게 되면, 반드시 해당 지점에서 '동기점을 맞춰 블럭시켜야 한다'

이와 동일하게 함수(메인함수를 포함한) 를 탈출할 때 역시 마찬가지이다.

해당 함수를 탈출할때에 async 내에 위치한 모든 작업을 완료 시킨뒤 결과값을 return 시켜야 한다.

때문에,

위와 같이 std::async 를 이용하면 

이처럼 무조건적으로 결과값이 도출되기 전까지 '대기' 한다.

thread 로 따지면 무조건 join 하는것과 같다.

 

이것이 thread 와 async 의 사용에 있어서 유념해야 할 차이점이다.

async 의 경우 보다 안정적이고, 별 생각없이 사용할 수 있다는 장점이 있으나,

함수 내에서 thread 를 생성하여 비동기 논블럭 형식으로 운용하려면 std::async 가 아닌,

std::thread 를 사용해야 한다.

 

 

끝.