C++ 동시 프로그래밍에 대한 예비 연구

컴퓨터 하드웨어 성능이 지속적으로 향상됨에 따라 멀티 코어 처리에 대한 사람들의 요구가 점점 더 강해지고 있습니다. 동시에 최신 운영 체제는 동시 프로그래밍을 점점 더 완벽하게 지원하므로 동시 프로그래밍이 프로그래밍 분야에서 없어서는 안 될 부분이 됩니다. 이러한 맥락에서 널리 사용되는 고성능 프로그래밍 언어인 C++는 많은 강력한 동시 프로그래밍 도구와 라이브러리도 제공합니다.

이 기사에서는 몇 가지 기본적인 C++ 동시 프로그래밍 개념과 기술을 소개하고 간단한 예제 코드를 통해 그 사용법을 보여줍니다.

멀티스레딩 기본

멀티스레딩은 프로그램이 여러 명령 스트림을 동시에 실행할 수 있도록 하는 일반적으로 사용되는 동시 프로그래밍 모델입니다. C++에서는 표준 라이브러리의 61fe42cd48946e53c78c0e2bbfbc7b04 헤더 파일을 통해 다중 스레드 프로그래밍을 수행할 수 있습니다. 다음은 멀티스레딩을 사용하는 간단한 예제 코드입니다.

#include <iostream>
#include <thread>

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

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

이 코드는 "Hello"라는 문자열을 출력하는 hello라는 함수를 정의합니다. 메인 함수에서 프로그램은 새로운 스레드 t를 생성하고 hello 함수를 스레드의 실행 함수로 사용합니다. t.join() 문은 프로그램을 종료하기 전에 스레드 실행이 완료될 때까지 기다립니다.

Mutex lock

여러 스레드의 동시 실행으로 인해 동일한 공유 리소스에 동시에 액세스할 수 있습니다. 이때 언제든지 하나의 스레드만 공유 리소스에 액세스할 수 있도록 하는 메커니즘이 필요합니다. 이 메커니즘은 뮤텍스 잠금입니다.

C++에서는 표준 라이브러리의 e517c9ed30f2300c1c910dc75c8db2c8 헤더 파일을 사용하여 뮤텍스 잠금을 구현할 수 있습니다. 다음은 뮤텍스 잠금을 사용하는 간단한 예제 코드입니다.

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex m;
int sum = 0;

void add() {
    m.lock();
    sum += 1;
    m.unlock();
}

int main() {
    std::thread t1(add);
    std::thread t2(add);
    t1.join();
    t2.join();
    std::cout << "sum = " << sum << std::endl;
    return 0;
}

이 코드는 전역 변수 합계를 1씩 증가시키는 add라는 함수를 정의합니다. main 함수에서 프로그램은 두 개의 새로운 스레드 t1과 t2를 생성하고 add 함수를 실행 함수로 사용합니다. sum은 공유 리소스이므로 add 함수에서 mutex 잠금 m을 사용하여 sum에 대한 액세스가 스레드로부터 안전하도록 보장합니다.

원자적 연산

원자적 연산은 잠금 없이 공유 리소스를 업데이트하거나 읽을 수 있는 특수 연산입니다. C++에서는 표준 라이브러리의 15a199175b5d79b4bf26b73c4a2287fc 헤더 파일을 사용하여 원자성 작업을 구현할 수 있습니다. 다음은 원자 연산을 사용하는 간단한 예제 코드입니다.

#include <iostream>
#include <thread>
#include <atomic>

std::atomic<int> sum(0);

void add() {
    sum += 1;
}

int main() {
    std::thread t1(add);
    std::thread t2(add);
    t1.join();
    t2.join();
    std::cout << "sum = " << sum << std::endl;
    return 0;
}

이 코드는 초기 값이 0인 sum이라는 원자 변수를 정의합니다. add 함수에서는 sum의 값을 1만큼 증가시키기 위해 원자 연산 sum += 1을 사용합니다. main 함수에서 프로그램은 두 개의 새로운 스레드 t1과 t2를 생성하고 add 함수를 실행 함수로 사용합니다. sum은 원자 변수이므로 원자 연산 sum += 1은 스레드 안전성을 보장할 수 있습니다.

요약

이 문서에서는 멀티스레딩, 뮤텍스 잠금 및 원자성 연산을 포함하여 C++ 동시 프로그래밍의 기본 사항을 소개합니다. 물론 C++는 조건 변수, 세마포어, 스레드 풀 등과 같이 이보다 훨씬 더 많은 동시 프로그래밍 도구와 라이브러리를 제공합니다. 실제 프로젝트에서 적절한 동시 프로그래밍 도구와 라이브러리를 선택하는 것은 프로그램의 정확성을 보장하고 프로그램 성능과 유지 관리성을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.

위 내용은 C++ 동시 프로그래밍에 대한 예비 연구의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!