[c++] C++에서의 스레드 안전한 알고리즘

11 Dec 2023

C++에서 멀티스레딩 환경에서 안전하고 효율적인 알고리즘을 구현하는 것은 매우 중요합니다. 여러 스레드가 동시에 데이터를 수정하려는 경우, 데이터 무결성을 유지하기 위해 안전한 알고리즘이 필요합니다.

뮤텍스와 락을 사용한 스레드 안전성

C++에서 스레드 안전성을 보장하기 위해서는 주로 뮤텍스와 락을 사용합니다. 뮤텍스는 여러 스레드가 동시에 공유 데이터에 접근하는 것을 방지하는데 사용되며, 락은 뮤텍스를 사용하여 공유 데이터에 접근하는 코드 영역을 보호합니다.

#include <mutex>

std::mutex g_mutex;

void ThreadSafeFunction()
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(g_mutex);
    // 스레드 안전한 코드
}

위의 예시에서 std::lock_guard를 사용하여 g_mutex를 잠금처리하고, 잠금이 해제되면 자동적으로 잠금해제를 수행하여 스레드 안전성을 보장합니다.

원자적 연산을 통한 스레드 안전성

C++11부터 제공되는 원자적 연산은 스레드 간 동기화를 위한 또 다른 방법입니다. 원자적 연산은 여러 스레드가 동시에 하나의 메모리 위치를 읽고 쓰는 경우에 대해 스레드 안전성을 보장합니다.

#include <atomic>

std::atomic<int> g_atomicValue;

void ThreadSafeAtomicOperation()
{
    g_atomicValue.store(10, std::memory_order_relaxed);
    int value = g_atomicValue.load(std::memory_order_relaxed);
}

위의 예시에서 std::atomic을 사용하여 원자적인 연산을 수행하고 있습니다. store 함수는 값을 쓰고, load 함수는 값을 읽어옵니다.

결론

C++에서의 스레드 안전한 알고리즘은 뮤텍스, 락, 그리고 원자적 연산을 통해 구현될 수 있습니다. 이러한 도구들을 올바르게 활용하여 데이터의 무결성을 유지하고, 멀티스레딩 환경에서 안전한 프로그램을 개발할 수 있습니다.

참고 문헌:

https://en.cppreference.com/w/cpp/language/atomic
https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/mutex
https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/lock_guard