【C++】std::thread::detach() の使い方 | スレッドを切り離してバックグラウンド実行する方法

目次

はじめに

C++の std::thread でスレッドを起動した後、通常はそのスレッドが終了するのを .join() で待つ必要があります。しかし、「一度起動したら、あとはバックグラウンドで処理が終わるまでお任せしたい。メインスレッドは待たずに先に進みたい」という場面があります。

このような「監視を放棄して、バックグラウンドで独立して動作させる」ことを実現するのが .detach() メソッドです。detach() を呼び出すと、thread オブジェクトと、OSが管理する実際のスレッドとの繋がりが切り離されます。

この記事では、detach() の基本的な使い方と、利用する上での非常に重要な注意点について解説します。


detach() を使ったサンプルコード

このコードは、ワーカースレッド background_task を起動し、すぐに detach() します。メインスレッドはワーカースレッドの終了を待たずに別の処理を続け、ワーカースレッドはバックグラウンドで自律的に動作します。

完成コード

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>

using namespace std;

// バックグラウンドで実行されるタスク
void background_task() {
    cout << "バックグラウンドタスク: 開始しました(3秒かかります)" << endl;
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(3));
    cout << "バックグラウンドタスク: 完了しました。" << endl;
}

int main() {
    cout << "メインスレッド: バックグラウンドタスクを起動します。" << endl;
    
    // 1. スレッドを起動
    thread worker(background_task);
    
    // 2. スレッドを切り離す
    worker.detach();
    
    cout << "メインスレッド: workerスレッドを切り離しました。.join()で待たずに先に進みます。" << endl;
    
    // メインスレッドは別の処理を行う
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    cout << "メインスレッド: 別の処理を実行中..." << endl;
    
    // 3. detachしたスレッドが完了する前にmainが終了しないように、十分な時間待機する
    this_thread::sleep_for(chrono::seconds(3));
    cout << "メインスレッド: 終了します。" << endl;
    
    return 0;
}

コードの解説

worker.detach();

この一行が、スレッドを切り離す命令です。

  • detach() を呼び出した後、thread オブジェクト worker は、もはやどのスレッドも管理していない「空」の状態になります。
  • 一方、background_task を実行している実際のスレッドは、OSの管理下でバックグラウンドで処理を続行します。このような独立したスレッドを「デーモンスレッド」と呼ぶことがあります。
  • detach() を呼び出した thread オブジェクトに対して、後から .join() を呼び出すことはできません。

【最重要】detach() の注意点

detach() を使ったスレッドは、もはや誰も終了を待ってくれません。そのため、メインスレッド(main関数)が先に終了してしまうと、detachしたスレッドは、その処理の途中であっても強制的に終了させられてしまいます

サンプルコードの最後で sleep_for を使ってメインスレッドを待機させているのは、この問題を回避するためです。detachしたスレッドが確実に完了することを保証する何らかの同期メカニズム(ミューテックスや条件変数など)を自分で実装しない限り、detach の利用は非常に危険です。


join()detach() のどちらを使うべきか?

thread オブジェクトは、破棄される(スコープを抜ける)前に、必ず .join() または .detach()どちらかを呼び出さなければなりません。どちらも呼び出さないまま thread オブジェクトが破棄されると、プログラムは強制終了します。

メソッド目的安全性
.join()スレッドの終了を待つ◎ (安全)
.detach()スレッドを切り離す(バックグラウンド実行)△ (危険)

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結論として、特別な理由がない限り、常に .join() を使うべきです。 detach() は、アプリケーションのライフタイム管理を非常に複雑にし、デバッグが困難なバグの原因となるため、その挙動を完全に理解している上級者のみが限定的な状況で使うべきです。


まとめ

今回は、std::thread::detach() を使って、スレッドをバックグラウンドで独立して実行させる方法を解説しました。

  • .detach() は、thread オブジェクトと実際のスレッドとの関連を切り離す。
  • 切り離されたスレッドは、メインプログラムが終了すると、道連れで強制終了されてしまう。
  • 安全性の観点から、原則として常に .join() を使うことが強く推奨される。
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この記事を書いた人

私が勉強したこと、実践したこと、してることを書いているブログです。
主に資産運用について書いていたのですが、
最近はプログラミングに興味があるので、今はそればっかりです。

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