스레드 란 무엇입니까? & lt; thread & gt를 사용하여 C에서 스레드를 어떻게 생성하고 관리합니까? 도서관?

스레드 란 무엇입니까? 라이브러리를 사용하여 C에서 스레드를 어떻게 생성하고 관리합니까?

스레드는 다른 스레드와 동시에 실행될 수있는 프로그램 내에서 가벼운 프로세스이며 메모리와 같은 동일한 리소스를 공유합니다. 스레드는 병렬 작업을 수행 할 수있게하여 작업의 성능, 특히 많은 독립적 인 작업을 가진 응용 프로그램의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

<thread></thread> 라이브러리를 사용하여 C에서 스레드를 생성하고 관리하려면 다음 단계를 따릅니다.

1. 스레드 만들기 :
   스레드를 만들려면 std::thread 생성자를 사용하여 스레드가 실행되는 함수 또는 호출 가능한 객체를 전달합니다. 예는 다음과 같습니다.

    <code class="cpp">#include <iostream> #include <thread> void threadFunction() { std::cout </thread></iostream></code>

   이 예에서는 threadFunction 별도의 스레드에서 실행됩니다.

2. 스레드 관리 :

   • 결합 스레드 : join() 함수는 스레드가 실행을 완료 할 때까지 대기하는 데 사용됩니다. 위의 예에서 볼 수 있듯이 t.join() 기본 스레드가 종료하기 전에 새로 생성 된 스레드가 끝나기를 기다립니다.

   • 분리 스레드 : detach() 함수를 사용하면 스레드가 기본 프로그램과 독립적으로 실행할 수 있습니다. 분리되면 실행이 완료되면 스레드의 리소스가 자동으로 해제됩니다.

      <code class="cpp">std::thread t(threadFunction); t.detach(); // Thread runs independently</code>

   • 스레드 상태 확인 : joinable() 함수는 스레드 객체가 활성 실행 스레드를 나타내는 지 확인합니다.

      <code class="cpp">if (t.joinable()) { t.join(); }</code>

3. 인수를 스레드로 전달 :
   값 또는 참조별로 스레드 함수에 인수를 전달할 수 있습니다. 가치와 참조로 수행하는 방법은 다음과 같습니다.

    <code class="cpp">void threadFunction(int x, std::string& str) { std::cout </code>

   참고로 str 통과시키기 위해 std::ref 의 사용에 주목하십시오.

C 프로그래밍에서 스레드를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

C 프로그래밍에서 스레드를 사용하면 몇 가지 중요한 이점이 있습니다.

1. 성능 향상 : 작업을 동시에 실행함으로써 스레드는 특히 여러 스레드가 동시에 실행될 수있는 멀티 코어 프로세서에서 프로그램 실행 속도를 크게 높일 수 있습니다.
2. 응답 성 : 사용자 인터페이스 애플리케이션에서 스레드를 사용하여 백그라운드에서 장기 실행 작업을 수행하면 UI가 반응을 유지하여 사용자 경험을 향상시킵니다.
3. 리소스 공유 : 동일한 프로세스 내의 스레드는 메모리 및 기타 리소스를 공유하며 프로그램의 다른 부분 간의 통신 및 데이터 공유를 단순화 할 수 있습니다.
4. 확장 성 : 작업의 수가 증가함에 따라 스레드는 사용 가능한 프로세서 또는 코어 전체에 작업을 배포하여 더 나은 스케일링을 허용합니다.
5. 비동기 작업 : 스레드는 작업을 시작할 수있는 비동기 작업을 활성화 한 다음 작업이 완료되기를 기다리는 동안 다른 작업을 계속할 수 있습니다.
6. 병렬 처리 : 스레드는 알고리즘에서 병렬 처리를 이용할 수있게하여 계산 자원을보다 효율적으로 사용합니다.

C에서 라이브러리를 사용할 때 스레드 안전을 어떻게 보장 할 수 있습니까?

C에서 <thread></thread> 라이브러리를 사용할 때 스레드 안전 보장 몇 가지 주요 관행이 포함됩니다.

1. MUTEXES : std::mutex 사용하여 공유 리소스를 동시 액세스로부터 보호하십시오. Mutxes는 상호 배제를 제공하므로 한 번에 하나의 스레드 만 코드의 중요한 섹션에 액세스 할 수 있습니다.

    <code class="cpp">#include <mutex> std::mutex mtx; int sharedData = 0; void threadFunction() { std::lock_guard<:mutex> lock(mtx); sharedData ; }</:mutex></mutex></code>

   여기서는 std::lock_guard 건설시 MUTEX를 자동으로 잠그고 파괴시 잠금을 해제하여 sharedData 안전하게 증가하도록합니다.

2. 조건 변수 : std::condition_variable 사용하여 진행하기 전에 특정 조건이 충족되기를 기다리는 스레드를 관리합니다.

    <code class="cpp">#include <condition_variable> std::mutex mtx; std::condition_variable cv; bool ready = false; void threadFunction() { std::unique_lock<:mutex> lock(mtx); cv.wait(lock, []{ return ready; }); // Proceed with the task } int main() { // Start thread // ... { std::lock_guard<:mutex> lock(mtx); ready = true; } cv.notify_one(); // Notify one waiting thread // ... }</:mutex></:mutex></condition_variable></code>

3. 원자 연산 : 간단한 공유 변수에 std::atomic 사용하여 뮤텍스없이 원자력을 보장합니다.

    <code class="cpp">#include <atomic> std::atomic<int> sharedData(0); void threadFunction() { sharedData ; }</int></atomic></code>

4. 스레드-안전 컨테이너 : std::atomic 또는 std::shared_ptr 와 같은 스레드-안전 컨테이너를 사용하여 레이스 조건을 피하기 위해.
5. 교착 상태를 피하십시오 : 교착 상태를 피하기 위해 여러 뮤텍스를 잠그는 순서에주의하십시오. 스레드에서 항상 뮤트를 일관된 순서로 잠그십시오.
6. RAII (자원 획득은 초기화입니다) : std::lock_guard 및 std::unique_lock 같은 RAII 기술을 사용하여 예외가 발생하더라도 리소스가 올바르게 릴리스되도록합니다.

C에서 스레드로 작업 할 때 피해야 할 일반적인 함정은 무엇입니까?

C에서 스레드로 작업 할 때는 알고있는 몇 가지 일반적인 함정이 있습니다.

1. 레이스 조건 : 여러 스레드가 공유 데이터에 동시에 액세스 할 때 발생하며 적어도 하나는이를 수정합니다. 레이스 조건을 방지하기 위해 항상 뮤 테스 또는 원자 연산과 같은 동기화 메커니즘을 사용하십시오.
2. 교착 상태 : 교착 상태는 각각이 자원을 해제하기를 기다리고 있기 때문에 둘 이상의 스레드가 진행할 수 없을 때 발생합니다. 교착 상태를 피하려면 항상 일관된 순서로 뮤 테스를 잠그고 std::lock .
3. 데이터 레이스 : 레이스 조건과 유사하게, 두 개 이상의 스레드가 동일한 메모리 위치에 동시에 액세스 할 때 데이터 레이스가 발생하며 적어도 하나의 액세스가 쓰기입니다. 데이터 레이스를 방지하기 위해 동기화 프리미티브를 사용하십시오.
4. 기아 및 Livelock : 스레드가 공유 자원에 정기적으로 액세스 할 수없고 진행할 수 없을 때 기아가 발생합니다. Livelock은 스레드가 적극적으로 충돌을 해결하려고 노력하고 있지만 회수주기가 끝나는 비슷한 상황입니다. 이러한 문제를 완화하기 위해 공정한 일정을 보장하고 바쁜 기다리기를 피하십시오.
5. Detach의 부적절한 사용 : 적절한 고려없이 스레드를 분리하면 스레드가 제대로 관리되지 않으면 자원 누출이 발생할 수 있습니다. 분리 된 스레드가 스스로 청소하도록 설계되었는지 항상 확인하십시오.
6. 예외 무시 : 스레드는 예외를 던질 수 있으며, 제대로 처리되지 않으면 정의되지 않은 동작으로 이어질 수 있습니다. 스레드 내에서 Try-Catch 블록을 사용하고 std::current_exception 및 std::rethrow_exception 사용하여 스레드에서 예외를 처리하는 것을 고려하십시오.
7. 스레드의 과도한 사용 : 너무 많은 스레드를 생성하면 컨텍스트 전환 오버 헤드로 인해 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 필요한 스레드 수를 신중하게 고려하고 적절한 경우 스레드 풀을 사용하십시오.
8. 표준 라이브러리 기능의 스레드 안전 무시 : 모든 표준 라이브러리 기능이 스레드 안전성이 아닙니다. 다중 스레드 환경에서 사용되는 기능이 동시에 사용되도록 안전한 지 확인하려면 항상 문서를 확인하십시오.

이러한 함정을 알고 모범 사례를 따르면보다 강력하고 효율적인 다중 스레드 C 프로그램을 작성할 수 있습니다.

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