[c++] 다중 스레딩을 통한 성능 최적화

14 Dec 2023

다중 스레딩은 현대 컴퓨팅 시스템에서 성능을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. C++은 std::thread나 std::async와 같은 내장된 다중 스레딩 지원을 제공하여 성능 최적화를 위한 다양한 옵션을 제공합니다.

1. 다중 스레딩의 이점

다중 스레딩을 사용하면 병렬로 작업을 수행하여 전체 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다. 특히 멀티코어 CPU에서 다중 스레딩을 활용하면 각 코어가 독립적으로 작업을 수행하여 프로그램의 응답성을 향상시키고 작업을 더 효율적으로 처리할 수 있습니다.

2. C++에서의 다중 스레딩 활용

C++11부터 스탠다드 라이브러리에 다중 스레딩을 지원하는 기능이 추가되었습니다. std::thread를 사용하여 새로운 스레드를 생성하거나 std::async를 통해 비동기 작업을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 C++ 언어 자체에서 다중 스레딩을 효과적으로 활용할 수 있습니다.

아래는 std::thread를 사용하여 간단한 다중 스레딩을 구현한 예시입니다.

#include <iostream>
#include <thread>

void hello() {
    std::cout << "Hello from thread!" << std::endl;
}

int main() {
    std::thread t(hello);
    t.join();
    return 0;
}

3. 주의 사항

다중 스레딩을 통한 성능 최적화를 위해 주의해야 할 점은 다음과 같습니다.

경쟁 상태: 여러 스레드가 공유 자원에 동시에 접근할 때 발생할 수 있는 문제를 주의해야 합니다. std::mutex나 std::atomic과 같은 동기화 기법을 활용하여 경쟁 상태를 방지해야 합니다.
데드락: 스레드 간의 상호 차단으로 인해 발생하는 데드락을 예방하기 위해 스레드 동기화를 신중하게 설계해야 합니다.

4. 결론

C++을 이용한 다중 스레딩을 통해 성능을 극대화할 수 있으나, 경쟁 상태나 데드락 등의 문제를 방지하기 위해 주의 깊게 설계해야 합니다. 다중 스레딩을 적절히 활용하면 시스템의 전체 성능을 향상시킬 수 있으며, 멀티코어 CPU 등의 하드웨어 자원을 최대한 활용할 수 있습니다.

참고문헌:

https://en.cppreference.com/w/cpp/thread
https://www.modernescpp.com/index.php/c-core-guidelines-be-aware-of-the-traps-of-std-async