[C#] awaitとは？非同期処理の待機への活用について解説

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        string result = await FetchDataAsync(); // 非同期メソッドを呼び出す
        Console.WriteLine(result); // 結果を表示
    }
    static async Task<string> FetchDataAsync()
    {
        using (HttpClient client = new HttpClient())
        {
            string data = await client.GetStringAsync("https://example.com"); // データを非同期で取得
            return data; // 取得したデータを返す
        }
    }
}

(取得したデータが表示されます)

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        await PerformAsyncOperation(); // 非同期メソッドを呼び出す
    }
    static async Task PerformAsyncOperation()
    {
        // 何らかの非同期処理を行う
        await Task.Delay(2000); // 2秒待機
        Console.WriteLine("非同期処理が完了しました。"); // 結果を表示
    }
}

非同期処理が完了しました。

using System;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        string filePath = "example.txt"; // 読み込むファイルのパス
        string content = await ReadFileAsync(filePath); // 非同期でファイルを読み込む
        Console.WriteLine(content); // ファイルの内容を表示
    }
    static async Task<string> ReadFileAsync(string path)
    {
        return await File.ReadAllTextAsync(path); // ファイルの内容を非同期で取得
    }
}

(example.txtの内容が表示されます)

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        string url = "https://api.example.com/data"; // リクエストするURL
        string response = await FetchDataFromWebAsync(url); // 非同期でデータを取得
        Console.WriteLine(response); // 取得したデータを表示
    }
    static async Task<string> FetchDataFromWebAsync(string url)
    {
        using (HttpClient client = new HttpClient())
        {
            return await client.GetStringAsync(url); // データを非同期で取得
        }
    }
}

(取得したデータが表示されます)

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.EntityFrameworkCore;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        List<Product> products = await GetProductsAsync(); // 非同期で製品リストを取得
        foreach (var product in products)
        {
            Console.WriteLine(product.Name); // 製品名を表示
        }
    }
    static async Task<List<Product>> GetProductsAsync()
    {
        using (var context = new ProductContext())
        {
            return await context.Products.ToListAsync(); // 製品リストを非同期で取得
        }
    }
}
public class Product
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
}
public class ProductContext : DbContext
{
    public DbSet<Product> Products { get; set; }
}

(データベースから取得した製品名が表示されます)

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        await PerformAsyncOperation(); // 非同期メソッドを呼び出す
    }
    static async Task PerformAsyncOperation()
    {
        await Task.Delay(2000).ConfigureAwait(false); // コンテキストを切り替えずに待機
        Console.WriteLine("非同期処理が完了しました。"); // 結果を表示
    }
}

非同期処理が完了しました。

using System;
using System.Net.Http;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        try
        {
            string result = await FetchDataAsync(); // 非同期メソッドを呼び出す
            Console.WriteLine(result); // 結果を表示
        }
        catch (HttpRequestException ex) // 特定の例外を捕捉
        {
            Console.WriteLine($"HTTPエラー: {ex.Message}"); // エラーメッセージを表示
        }
        catch (Exception ex) // その他の例外を捕捉
        {
            Console.WriteLine($"エラー: {ex.Message}"); // エラーメッセージを表示
        }
    }
    static async Task<string> FetchDataAsync()
    {
        using (HttpClient client = new HttpClient())
        {
            return await client.GetStringAsync("https://invalid-url.com"); // 無効なURLを指定
        }
    }
}

HTTPエラー: 404 Not Found

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        try
        {
            await TaskWithExceptionAsync(); // 例外を発生させる非同期メソッドを呼び出す
        }
        catch (Exception ex) // 例外を捕捉
        {
            Console.WriteLine($"例外が発生しました: {ex.Message}"); // エラーメッセージを表示
        }
    }
    static async Task TaskWithExceptionAsync()
    {
        await Task.Delay(1000); // 1秒待機
        throw new InvalidOperationException("無効な操作です。"); // 例外を発生させる
    }
}

例外が発生しました: 無効な操作です。

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        try
        {
            await ExecuteMultipleTasksAsync(); // 複数の非同期タスクを実行
        }
        catch (AggregateException ex) // AggregateExceptionを捕捉
        {
            foreach (var innerEx in ex.InnerExceptions) // 内部例外をループ処理
            {
                Console.WriteLine($"例外が発生しました: {innerEx.Message}"); // エラーメッセージを表示
            }
        }
    }
    static async Task ExecuteMultipleTasksAsync()
    {
        Task task1 = Task.Run(() => throw new InvalidOperationException("タスク1のエラー")); // タスク1
        Task task2 = Task.Run(() => throw new NullReferenceException("タスク2のエラー")); // タスク2
        await Task.WhenAll(task1, task2); // タスクを同時に実行
    }
}

例外が発生しました: タスク1のエラー
例外が発生しました: タスク2のエラー

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        await PerformAsyncOperation(); // 非同期メソッドを呼び出す
    }
    static async Task PerformAsyncOperation()
    {
        await Task.Delay(2000).ConfigureAwait(false); // コンテキストを切り替えずに待機
        Console.WriteLine("非同期処理が完了しました。"); // 結果を表示
    }
}

非同期処理が完了しました。

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Task task1 = Task1Async(); // 非同期処理1
        Task task2 = Task2Async(); // 非同期処理2
        await Task.WhenAll(task1, task2); // 両方のタスクが完了するのを待つ
        Console.WriteLine("すべての非同期処理が完了しました。"); // 結果を表示
    }
    static async Task Task1Async()
    {
        await Task.Delay(2000); // 2秒待機
        Console.WriteLine("タスク1が完了しました。"); // 結果を表示
    }
    static async Task Task2Async()
    {
        await Task.Delay(3000); // 3秒待機
        Console.WriteLine("タスク2が完了しました。"); // 結果を表示
    }
}

タスク1が完了しました。
タスク2が完了しました。
すべての非同期処理が完了しました。

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        Task task1 = Task1Async(); // 非同期処理1
        Task task2 = Task2Async(); // 非同期処理2
        // Task.WhenAllの使用例
        await Task.WhenAll(task1, task2); // 両方のタスクが完了するのを待つ
        Console.WriteLine("すべてのタスクが完了しました。"); // 結果を表示
        // Task.WhenAnyの使用例
        Task firstCompletedTask = await Task.WhenAny(task1, task2); // 最初に完了したタスクを待つ
        Console.WriteLine("最初に完了したタスクが完了しました。"); // 結果を表示
    }
    static async Task Task1Async()
    {
        await Task.Delay(2000); // 2秒待機
        Console.WriteLine("タスク1が完了しました。"); // 結果を表示
    }
    static async Task Task2Async()
    {
        await Task.Delay(3000); // 3秒待機
        Console.WriteLine("タスク2が完了しました。"); // 結果を表示
    }
}

タスク1が完了しました。
タスク2が完了しました。
すべてのタスクが完了しました。
最初に完了したタスクが完了しました。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        await foreach (var number in GenerateNumbersAsync()) // 非同期ストリームを使用
        {
            Console.WriteLine(number); // 数字を表示
        }
    }
    static async IAsyncEnumerable<int> GenerateNumbersAsync()
    {
        for (int i = 1; i <= 5; i++)
        {
            await Task.Delay(1000); // 1秒待機
            yield return i; // 数字を返す
        }
    }
}

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using System;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
public class MyForm : Form
{
    private Button myButton;
    public MyForm()
    {
        myButton = new Button { Text = "非同期処理を開始" };
        myButton.Click += async (sender, e) => await StartAsyncOperation(); // 非同期処理を開始
        Controls.Add(myButton);
    }
    private async Task StartAsyncOperation()
    {
        myButton.Enabled = false; // ボタンを無効化
        await Task.Delay(5000); // 5秒待機
        MessageBox.Show("非同期処理が完了しました。"); // 結果を表示
        myButton.Enabled = true; // ボタンを再度有効化
    }
    [STAThread]
    static void Main()
    {
        Application.Run(new MyForm()); // アプリケーションを開始
    }
}

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        var cts = new CancellationTokenSource(); // キャンセルトークンを作成
        Task task = LongRunningOperationAsync(cts.Token); // 非同期処理を開始
        Console.WriteLine("Enter 'c' to cancel the operation."); // キャンセルの指示
        if (Console.ReadLine() == "c")
        {
            cts.Cancel(); // キャンセル要求を送信
        }
        await task; // 非同期処理の完了を待つ
    }
    static async Task LongRunningOperationAsync(CancellationToken token)
    {
        try
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                token.ThrowIfCancellationRequested(); // キャンセル要求を確認
                await Task.Delay(1000); // 1秒待機
                Console.WriteLine($"処理中... {i + 1}"); // 処理の進捗を表示
            }
        }
        catch (OperationCanceledException)
        {
            Console.WriteLine("処理がキャンセルされました。"); // キャンセルメッセージを表示
        }
    }
}

Enter 'c' to cancel the operation.
処理中... 1
処理中... 2
(キャンセルが行われた場合)
処理がキャンセルされました。