C++ Thread

이 글은 지극히 써먹을려고 적은 것이지 기술적인 것이나 문법적인 면을 신경쓴 것이 아니다.

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1. thread 기본

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#include "pch.h" #include <iostream> #include <Windows.h> #include <string> #include <vector> #include <queue> #include <mutex> #include <functional> long Jobs = 100; class Task { public: Task(int num) : num(num ) {}; void DoJob() { while (Jobs > 0) { Jobs--; std::cout << num << "'s cur jobs is " << Jobs << std::endl; } } int num; }; int main() { Task task = Task(10); auto thread = std::thread(&Task::DoJob, &task); while (Jobs > 0) { Jobs--; std::cout << "main's cur jobs is " << Jobs << std::endl; } //thread.join(); return 0; }

위 함수의 결과값이다.

std::thread 는 함수와 그 함수의 인자를 받는다. 그리고 std::thread 객체를 생성하는 순간 스레드 하나가 나와서 미친듯이 돌기 시작한다.

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std::thread 객체의 join 은 대개 주 스레드에 적어주는데, 그 역할은 std::thread 객체가 만든 thread 가 끝날 때 까지 기다리는 것이다. 이게 없으면 주 스레드가 먼저 끝나서 만들어낸 thread 가 돌아갈 데가 없어지는 사태가 바상한다. 디버깅모드에서 비주얼 스튜디오는 자동으로 abort 를 때려줘서 비정상적인 작동을 막아주긴 한다.

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2. mutex

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#include "pch.h" #include <iostream> #include <Windows.h> #include <string> #include <vector> #include <queue> #include <mutex> #include <functional> long Jobs = 100; std::mutex TaskMutex; class Task { public: Task(int num) : num(num) {}; void DoJob() { while (Jobs > 0) { std::unique_lock<std::mutex> lock(TaskMutex); { Jobs--; std::cout << num << "'s cur jobs is " << Jobs << std::endl; } lock.unlock(); } } int num; }; int main() { Task task = Task(10); auto thread = std::thread(&Task::DoJob, &task); while (Jobs > 0) { std::unique_lock<std::mutex> lock(TaskMutex); { Jobs--; std::cout << "main's cur jobs is " << Jobs << std::endl; } lock.unlock(); } thread.join(); return 0; }

앞의 코드는 thread 끼리 출력버퍼? 를 공유해서 줄도 마구잡이로 되어 있었다.

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이를 해결하기 위한 것이 mutex 이다.

mutex 의 멤버함수로 lock, unlock 을 걸면 그 범위 내에선 lock 건 함수 밖에 사용하지 못한다.

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근데 unlock 까먹는 경우가 많아서 스마트포인터 처럼 std::unique_lock 같은 시리즈가 만들어졌다. 이걸 쓰면 굳이 unlock 하지 않아도 소멸자가 호출 될 때 unlock 해준다.

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3. conditional variable

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#include "pch.h" #include <iostream> #include <Windows.h> #include <string> #include <vector> #include <queue> #include <mutex> #include <functional> long Jobs = 100; std::mutex TaskMutex; std::condition_variable conditionVar; bool Go; class Task { public: Task(int num) : num(num) {}; void DoJob() { while (Jobs > 0) { std::unique_lock<std::mutex> lock(TaskMutex); { conditionVar.wait(lock, [this]() {return Go; }); if (Jobs % 2 == 1) { Jobs--; std::cout << num << "'s cur jobs is " << Jobs << std::endl; } } lock.unlock(); } } int num; }; int main() { Task task = Task(10); Go = false; auto thread = std::thread(&Task::DoJob, &task); while (Jobs > 0) { std::unique_lock<std::mutex> lock(TaskMutex); { if (Jobs % 2 == 0) { Go = false; Jobs--; std::cout << "main's cur jobs is " << Jobs << std::endl; } else Go = true; conditionVar.notify_one(); } lock.unlock(); } thread.join(); return 0; }

스레드끼리는 그냥 냅두면 서로 통신하기가 번거롭다. 이를 간단하게 만든 것이 conditional variable 이다.

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멤버함수의 wait() 는 std::unique_lock 같은 lock 이랑, bool 값을 return 하는 함수를 받는다. bool 값이 true 면 그 lock 을 진행하고 아니면 멈춘다.

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이를 이용해 main 은 짝수를 스레드는 홀수를 처리하게 만들어보았다.