Task.Run と CancellationToken

導入

非同期には2種類の「待ち」があります。ネットワークやファイルの待ち時間（IOバウンド）はawaitで待つだけ。一方、重い計算などのCPUバウンドな作業はUIを止めないようTask.Runで別スレッドへ逃がします。あわせて、時間のかかる処理を途中で「やめて」と伝えるCancellationTokenを学びます。

図解

flowchart TB
    IO["IOバウンド（通信・ファイル）"] -->|待つだけ| AW["await で待機"]
    CPU["CPUバウンド（重い計算）"] -->|別スレッドへ| TR["Task.Run で実行"]
    CT["CancellationToken"] -->|Cancel| STOP["処理を途中で中断"]

サンプル

// Task.Run: 重い計算(CPUバウンド)を別タスクへ逃がし、結果を await で受け取る
int result = await Task.Run(() =>
{
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 100; i++) sum += i;
    return sum;
});
Console.WriteLine(result);   // 5050

// CancellationToken: 「やめて」を伝える仕組み
using var cts = new CancellationTokenSource();
cts.Cancel();   // ここでは即キャンセルして挙動を見る
try
{
    await Task.Delay(1000, cts.Token);   // キャンセル済みなので待たずに例外
    Console.WriteLine("完了");
}
catch (TaskCanceledException)
{
    Console.WriteLine("キャンセルされました");   // こちらが出力される
}

• IOバウンド（通信・ファイル）の待ちはawaitだけでよい。Task.Runで包む必要はない
• CPUバウンド（重い計算）はTask.Runで別スレッドへ逃がし、awaitで結果を受け取る
• CancellationTokenSourceのTokenを渡し、Cancel()で処理の中断を要求できる
• キャンセルされたTask.Delay等はTaskCanceledException（OperationCanceledException）を投げる

演習

// TODO: Task.Run の中で 1〜10 の合計を計算し、await で受け取って出力してください（55）
int total = ___;
Console.WriteLine(total);

• 期待される出力: 55

まとめ

• 待ち時間（IOバウンド）はawait、重い計算（CPUバウンド）はTask.Run
• CancellationTokenで長い処理に中断要求を伝えられる
• キャンセル時はTaskCanceledExceptionが飛ぶ

次回: 非同期処理での例外の扱いです。