스레드와 멀티스레드

Thread란?

스레드는 프로세스 내에서 실행되는 작업의 흐름이다. 하나의 프로세스는 하나 이상의 스레드를 갖고 있다.

스레드끼리는 코드, 힙, 데이터 영역은 공유하지만 스택 메모리는 따로 할당 받는다.

#include <iostream>
#include <thread>

void Hi()
{
	cout << "HI" << endl;
}

int main()
{
	std::thread t(Hi);		//쓰레드 생성
    
	if(t.joinable())
		t.join();
}

 

t.hardware_concurrency() - 현재 시스템의 물리적 또는 논리적 CPU 코어 수 반환 

t.get_id() - 스레드 객체의 고유 ID를 반환

t.detach() - 스레드를 독립적으로 실행되도록 함, 더 이상 join()으로 기다릴 수 없음

t.joinable() - 해당 스레드가 join()이 가능한 상태인지 확인

t.join() - 해당 스레드가 끝날때까지 대기

MultiThread란?

여러 개의 스레드를 동시에 실행 -> 즉 하나의 프로그램 안에서 여러 개의 작업을 동시에 수행한다.

성능 향상, 리소스 절약, 병렬 처리 등의 장점 도 있지만 동기화가 어렵고 Deadlock의 위험, context switching 비용 등의 단점도 있다.

동기화 방법

Atomic

atomic이란? 원자적이란 뜻으로 더 이상 쪼갤 수 없는 단위All or Nothing - 작업 중간에 다른 스레드가 끼어 들 수 없고 완전히 끝나거나, 시작 조차 하지 않은 상태만 존재

#include <iostream>
#include <thread>

atomic<int> sum = 0;

void Add()
{
    for(int i 0; i<100; ++i)
    	sum++;
}

void Sub()
{
    for(int i = 0; i<100; --i)
    	sum--;
}

int main()
{
    std::thread t1(Add);
    std::thread t2(Sub);
    
    t1.join();
    t2.join();
}

 

Lock 기초

mutex - mutual exclusion(상호 배제)

즉, 한 번에 오직 하나의 스레드만 자원에 접근할 수 있도록 하는 Lock이다.

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

int sum = 0;

mutex m;

void Add()
{
    for(int i 0; i<100; ++i)
    {
    	m.lock();
    	sum++;
    	m.unlock();    
    }
}

void Sub()
{
    for(int i 0; i<100; ++i)
    {
    	m.lock();
    	sum--;
    	m.unlock();    
    }
}

int main()
{
    std::thread t1(Add);
    std::thread t2(Sub);
    
    t1.join();
    t2.join();
}

 

 

mutex를 자동으로 관리해주는 객체 lock_guard, unique_lock이 있다.

 

lock_guard의 특징

lock_guard는 생성 시 즉시 mutex를 잠그고, 소멸 시 자동으로 mutex를 풀어준다

스코프를 벗어나면 자동으로 unlock 된다.

std::lock_guard<<std::mutex> lockGuard(m);

 

unique_lock의 특징

lock_guard보다 더 기능이 많다.

lock 재잠금 및 해제가 가능하고, deferred와 cv등을 함께 사용할 수 있다.

std::unique_lock<std::mutex> uniqueLock(m, std::defer_lock);
uniqueLock.lock();

이렇게 사용할 경우 바로 잠기는 것이 아니라 잠기는 시점을 뒤로 미룰 수 있다.