Rust中将函数声明为async有什么优势？

我知道async函数会返回Future，调用.await会反复执行poll()直到完成，但不清楚它和普通函数的区别。如果一个函数原本就能正常运行，把它声明为async有没有收益？

我有两段实现相同功能的代码，都基于#[tokio::main]运行，两段代码的循环都能并发执行，每秒输出三个数字。

第一段：调用普通函数通过tokio::spawn创建异步任务 #

use tokio::spawn;
use std::time::Duration;

pub async fn experiment1() {
    spawn_task(1);
    spawn_task(2);

    loop {
        println!("3");
        tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
    }
    
}

fn spawn_task(n: i32) {
    tokio::spawn(async move {
       loop {
           println!("{n}");
           tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
       }
    });
}

输出： #

3
1
2
3
2
1
3
1
2

第二段：使用async和await的版本 #

use tokio::spawn;
use std::time::Duration;

pub async fn experiment3() {
    spawn_task(1).await;
    spawn_task(2).await;

    loop {
        println!("3");
        tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
    }
    
}

async fn spawn_task(n: i32) {
    tokio::spawn(async move {
       loop {
           println!("{n}");
           tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
       } 
    });
}

输出： #

3
1
2
3
1
2
3
2
1

核心分析 #

1. 普通函数与Async函数的本质差异 #

• 执行触发逻辑：普通函数调用后立刻执行内部代码；async函数调用后仅返回一个Future对象，不会立即执行逻辑，只有当这个Future被.await或者交给异步执行器（如tokio::spawn）调度时，才会启动执行。
• 执行权控制：async函数内部可通过.await主动让出执行权，让同一线程上的其他异步任务获得运行机会；普通函数若不含异步操作，会持续占用线程直到执行结束。

2. 两段代码表现一致的原因 #

你的第二段代码里的async fn spawn_task其实没有实际的异步等待逻辑：它内部仅同步调用了tokio::spawn（该函数本身是普通函数，提交任务后立即返回），没有任何.await操作。因此这个async函数返回的Future会在被.await时瞬间执行完毕，和调用普通函数的效果完全相同——两段代码都是在启动阶段就把两个循环任务提交给Tokio执行器，自然表现出一样的并发效果。

3. 声明async函数的实际收益场景 #

只有满足以下情况时，把普通函数改成async才有意义：

• 函数内部需要调用异步API并等待结果：比如要.await异步IO、定时器等操作，必须将函数声明为async才能使用.await语法。
• 需要将函数逻辑作为Future进行组合调度：比如要把函数逻辑和其他Future用join!、select!组合，或者交给执行器延迟调度，async函数返回的Future是必要的载体。
• 替换阻塞操作以提升并发效率：如果原函数包含同步阻塞操作（如同步文件读写），改成async并使用异步IO库（如Tokio的异步fs模块），可以避免阻塞线程，让线程能处理更多任务。

如果函数本身不需要等待异步操作，也不需要作为Future被调度，声明为async不仅没有收益，还会增加少量编译后的代码开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者David