การใช้งาน Async ในภาษา C แบบง่ายๆ พร้อมตัวอย่าง

การเขียนโปรแกรมด้วยความสามารถในการจัดการกับงานหลายๆ งานพร้อมกัน หรือ Asynchronous Programming เป็นทักษะสำคัญที่นักพัฒนาซอฟต์แวร์ควรมี ในภาษา C นั้นไม่มีการสนับสนุน Async/Await อย่างเป็นทางการเหมือนในภาษา C# หรือ JavaScript แต่เราสามารถจำลองการทำงานแบบ Asynchronous ได้โดยการใช้ Thread และ Callbacks เพื่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินการหลายอย่างในเวลาเดียวกัน ฉะนั้นเรามาค้นพบว่า การใช้งาน Async ในภาษา C นั้นทำได้อย่างไร พร้อมตัวอย่างรหัสโปรแกรมที่แสดงให้เห็นถึงความสามารถนี้

ตัวอย่างที่ 1:

สมมติว่าเรามีฟังก์ชันที่ทำการคำนวณหาผลลัพธ์ที่ใช้เวลานาน เช่นการค้นหาตัวเลข Fibonacci

 #include <pthread.h>
#include <stdio.h>

void* fibonacci(void* args) {
    int* n = (int*)args;
    int first = 0, second = 1, next, c;

    if (*n == 0) return NULL;
    for (c = 0; c < *n; ++c) {
        if (c <= 1)
            next = c;
        else {
            next = first + second;
            first = second;
            second = next;
        }
        printf("%d ", next);
    }

    printf("\n");
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;
    int n1 = 10, n2 = 15;

    // สร้าง thread เพื่อทำการคำนวณ fibonacci โดยไม่ต้องรอให้จบการทำงาน
    pthread_create(&thread1, NULL, fibonacci, &n1);
    pthread_create(&thread2, NULL, fibonacci, &n2);

    // รอให้การคำนวณในแต่ละ thread จบลง
    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    return 0;
}

จากตัวอย่างโค้ด เราสร้าง Thread สองอันที่ทำงานเป็นอิสระกัน และจะไม่กีดกันการทำงานของโปรแกรมหลัก จึงเป็นการทำงานแบบ Asynchronous

ตัวอย่างที่ 2:

 #include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    fd_set readfds;
    struct timeval timeout;
    int ret;

    // ตั้งค่า timeout
    timeout.tv_sec = 5;
    timeout.tv_usec = 0;

    // ล้างข้อมูลใน readfds และเซ็ต file descriptor สำหรับ stdin
    FD_ZERO(&readfds);
    FD_SET(STDIN_FILENO, &readfds);

    // เลือกดูว่ามีการแป้กด input จาก stdin หรือไม่โดยไม่ block การทำงานในโปรแกรม
    ret = select(STDIN_FILENO+1, &readfds, NULL, NULL, &timeout);

    if (ret == -1) {
        perror("select()");
        return 1;
    } else if (ret) {
        printf("Input is ready\n");
    } else {
        printf("No input. Timeout...\n");
    }

    return 0;
}

ตัวอย่างโค้ดนี้แสดงการใช้ `select()` ซึ่งเป็นระบบ call ที่ใช้สำหรับไว้ทำการจับจอง resources แบบ Non-blocking

Usecase ในโลกจริง:

การเขียนโปรแกรมแบบ Asynchronous ในภาษา C ไม่ได้ง่ายหรือสะดวกเท่าภาษาสมัยใหม่ แต่ไม่ใช่ว่าทำไม่ได้ เมื่อคุณเข้าใจแนวคิดและมีหลักการไว้กระชับ คุณจะสามารถเขียนโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพพร้อมทั้งการจัดการทรัพยากรได้อย่างชาญฉลาด

สำหรับใครที่สนใจฝึกฝนทักษะการเขียนโปรแกรมแบบ Asynchronous ในภาษา C หรือต้องการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมมากยิ่งขึ้น เชิญมาร่วมเรียนกับเราที่ Expert-Programming-Tutor (EPT) ที่นี่คุณจะได้พบกับรูปแบบการเรียนรู้ที่เน้นการปฏิบัติจริง ไม่ว่าจะเป็นการเข้าใจหลักการเบื้องต้นหรือการทำโปรเจคที่ท้าทาย ให้เราได้ช่วยคุณถ่ายทอดพลังทางการเขียนโค้ด และเปิดประตูสู่โอกาสที่ไม่มีขีดจำกัดในวงการไอที!

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง