[c++] C++에서의 비동기 IO

11 Dec 2023

C++ 프로그래밍에서 비동기 입출력(Asynchronous IO)는 프로그램이 IO 작업을 수행하는 동안 다른 작업을 계속할 수 있도록 하는 중요한 기능입니다. 비동기 IO를 사용하면 파일 또는 네트워크 소켓에서 데이터를 읽거나 쓸 때 대기 시간이 있는 작업을 병렬로 수행할 수 있습니다.

비동기 IO의 장점

비동기 IO를 사용하면 IO 작업이 완료될 때까지 기다릴 필요가 없으므로 시스템 자원을 효율적으로 활용할 수 있습니다. 이는 프로그램의 성능을 향상시키고 응답 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다.

C++에서의 비동기 IO 구현

C++ 11 이후부터는 표준 라이브러리에 비동기 IO를 지원하는 클래스와 함수가 포함되어 있습니다. std::async, std::future, 그리고 std::promise와 같은 클래스들은 비동기 작업을 쉽게 다룰 수 있도록 도와줍니다. 또한, std::thread 클래스를 사용하여 멀티스레딩 환경에서 비동기 IO를 구현할 수도 있습니다.

다음은 C++에서 파일의 비동기 읽기와 쓰기를 수행하는 간단한 예제입니다.

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <future>

int main() {
    std::ifstream input("input.txt");
    std::ofstream output("output.txt");
    
    char buffer[1024];
    
    // 비동기 읽기
    std::future<int> readFuture = std::async(std::launch::async, [&] {
        return input.readsome(buffer, 1024);
    });
    
    // 비동기 쓰기
    std::future<void> writeFuture = std::async(std::launch::async, [&] {
        output.write(buffer, readFuture.get());
    });
    
    writeFuture.get(); // 쓰기 작업이 완료될 때까지 기다림
    
    std::cout << "비동기 IO 작업 완료" << std::endl;
    
    return 0;
}

결론

C++에서 비동기 IO를 사용하면 I/O 작업을 병렬로 처리하여 프로그램의 성능을 향상시키고 응답 시간을 줄일 수 있습니다. 비동기 IO를 구현할 때는 C++ 표준 라이브러리의 std::async, std::future, std::promise 등을 적절히 활용하여 멀티스레딩 환경에서 안전하게 작업을 수행할 수 있습니다.

참고 자료

C++ Reference: https://en.cppreference.com/w/
C++ Concurrency in Action by Anthony Williams