[c++] C++ 스레드 풀과 스레드 풀 테스트 방법

07 Dec 2023

이번 포스트에서는 C++에서 스레드 풀(thread pool)을 구현하고 테스트하는 방법을 알아보겠습니다.

스레드 풀이란 무엇인가요?

스레드 풀(thread pool)은 스레드를 효율적으로 관리하고 작업을 분산 처리하는 데 사용됩니다. 스레드 풀을 사용하면 다수의 작업이 큐에 추가되고 풀 내의 여러 스레드가 이를 처리할 수 있습니다. 이를 통해 시스템 자원을 효율적으로 활용하면서도 작업 처리량을 높일 수 있습니다.

C++에서의 스레드 풀 구현

C++11부터 스레드 라이브러리가 표준으로 포함되어 있으며, 스레드 풀을 구현하는 데 사용할 수 있는 다양한 도구와 클래스가 제공됩니다.

아래는 C++에서 간단한 스레드 풀을 구현하는 예시입니다.

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

class ThreadPool {
public:
    ThreadPool(size_t numThreads) : stop(false) {
        for (size_t i = 0; i < numThreads; ++i) {
            workers.emplace_back(
                [this] {
                    for (;;) {
                        std::function<void()> task;
                        {
                            std::unique_lock<std::mutex> lock(this->queue_mutex);
                            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(queue_mutex);
            tasks.emplace(f);
        }
        condition.notify_one();
    }

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

private:
    std::vector<std::thread> workers;
    std::queue<std::function<void()>> tasks;
    std::mutex queue_mutex;
    std::condition_variable condition;
    bool stop;
};

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

스레드 풀 테스트 방법

스레드 풀을 테스트하기 위해서는 다수의 작업을 동시에 실행하고 각 작업의 실행 결과를 확인해야 합니다.

일반적으로는 작업이 완료될 때까지 대기한 후에 결과를 확인할 수 있습니다. 또한 여러 스레드가 별도의 작업을 수행하고 있다는 점을 확인해야 합니다.

스레드 풀을 테스트 할 때는 예상되는 작업 완료 시간, 각 스레드가 정확하게 작업을 분산하는지 여부 등을 확인하는 것이 중요합니다.

마무리

이렇게 C++에서 스레드 풀을 구현하고 테스트하는 방법에 대해 알아보았습니다. 스레드 풀을 효과적으로 활용하면 다수의 작업을 효율적으로 처리할 수 있고, 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다.

참고문헌: C++ Concurrency in Action