C 언어는 기본적으로 동기식 프로그래밍 언어이지만, 다중 스레드를 활용하여 동시성 및 병렬성을 지원할 수 있습니다. 여기서는 C 언어에서 동시성 및 병렬성을 처리할 수 있는 주요 라이브러리와 방법에 대해 살펴봅니다.

1. Pthreads

Pthreads(POSIX Threads)는 C 언어에서 다중 스레드 프로그래밍을 지원하는 라이브러리입니다. 이 라이브러리는 POSIX 표준에 따라 스레드를 생성, 제어하고 동기화하는 함수들을 제공합니다. 예를 들어, pthread_create, pthread_join, pthread_mutex_init, pthread_mutex_lock 등의 함수들을 활용하여 스레드를 생성하고 동기화할 수 있습니다.

#include <pthread.h>

void *thread_function(void *arg) {
    // 스레드 동작 정의
}

int main() {
    pthread_t thread_id;
    pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, NULL);
    pthread_join(thread_id, NULL);
    return 0;
}

2. OpenMP

OpenMP는 공유 메모리 시스템에서 병렬 처리를 수행하는 데 사용되는 API입니다. C 언어에서 #pragma 지시문을 활용하여 병렬 처리 영역을 정의하고, 작업을 여러 스레드로 분할할 수 있습니다. 이를 통해 간단한 방법으로 병렬 프로그래밍을 구현할 수 있습니다.

#include <omp.h>

int main() {
    #pragma omp parallel
    {
        // 병렬 처리 영역
    }
    return 0;
}

3. C11 Threads

C11 표준에서는 동시성을 지원하기 위해 threads.h 헤더 파일에 다중 스레드를 생성하고 제어하기 위한 함수들이 추가되었습니다. 이를 활용하여 C11 표준대로 스레드를 다룰 수 있습니다.

#include <threads.h>

int thread_function(void *arg) {
    // 스레드 동작 정의
}

int main() {
    thrd_t thread;
    thrd_create(&thread, thread_function, NULL);
    thrd_join(thread, NULL);
    return 0;
}

이와 같이 C 언어에서는 Pthreads, OpenMP, C11 Threads 등을 활용하여 다중 스레드를 생성하고 제어하여 동시성 및 병렬성을 처리할 수 있습니다. 각 라이브러리와 방법마다 특징과 장단점이 있으므로 상황에 맞게 선택해야 합니다.

참고문헌:

• The OpenMP API
• POSIX Threads Programming