[c++] 스레드 풀과 메모리 관리

07 Dec 2023

이 기술 블로그에서는 C++으로 스레드 풀을 구현하고, 메모리 관리에 대해 알아보겠습니다.

스레드 풀

스레드 풀은 작업을 처리하기 위해 미리 일정한 수의 스레드를 생성하고 관리하는 메커니즘입니다. 스레드 풀을 사용하면 스레드를 생성하고 삭제하는 오버헤드를 피하고, 작업을 처리하는 데 필요한 리소스를 효율적으로 활용할 수 있습니다.

스레드 풀 구현 예시

#include <iostream>
#include <thread>
#include <vector>
#include <queue>
#include <functional>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(size_t numThreads) {
        for (size_t i = 0; i < numThreads; ++i) {
            threads.emplace_back([this] {
                while (true) {
                    std::function<void()> task;
                    {
                        std::unique_lock<std::mutex> lock(this->queueMutex);
                        this->condition.wait(lock, [this] { return this->stop || !this->tasks.empty(); });
                        if (this->stop && this->tasks.empty()) {
                            return;
                        }
                        task = std::move(this->tasks.front());
                        this->tasks.pop();
                    }
                    task();
                }
            });
        }
    }

    template <class F>
    void enqueue(F&& f) {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);
            tasks.emplace(std::forward<F>(f));
        }
        condition.notify_one();
    }

    ~ThreadPool() {
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(queueMutex);
            stop = true;
        }
        condition.notify_all();
        for (std::thread& thread : threads) {
            thread.join();
        }
    }

private:
    std::vector<std::thread> threads;
    std::queue<std::function<void()>> tasks;
    std::mutex queueMutex;
    std::condition_variable condition;
    bool stop = false;
};

int main() {
    ThreadPool pool(4);
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
        pool.enqueue([i] {
            std::cout << "Task " << i << " is running" << std::endl;
        });
    }
    return 0;
}

이 예시는 C++11의 std::thread, std::mutex, std::condition_variable 등을 사용하여 간단한 스레드 풀을 구현한 것입니다.

메모리 관리

C++에서 메모리 관리는 중요한 주제입니다. 스마트 포인터나 메모리 할당 및 해제 함수를 사용하여 메모리 누수를 방지하고 안전한 메모리 관리를 할 수 있습니다.

스마트 포인터 예시

#include <memory>

void exampleFunction() {
    std::shared_ptr<int> sharedPtr = std::make_shared<int>(42);
    std::unique_ptr<int> uniquePtr = std::make_unique<int>(42);

    // sharedPtr, uniquePtr 사용
}  // 블록을 빠져나가면 sharedPtr, uniquePtr이 메모리를 자동으로 해제

스마트 포인터를 사용하면 메모리를 자동으로 관리하므로 누수를 방지할 수 있습니다.

이렇게 C++에서는 스레드 풀을 구현하고 메모리를 효과적으로 관리할 수 있습니다.

스레드 풀

스레드 풀 구현 예시

메모리 관리

스마트 포인터 예시

참고 자료