Crat

1-9. 스마트 포인터(shared_ptr, weak_ptr, enable_shared_from_this)

1. 스마트 포인터 기존의 포인터 연산자(*)를 사용한 포인터는 delete를 하지 않으면 메모리를 점유하여 메모리 누수를 일으키는 원인이 되었었다. 스마트 포인터를 사용하면 참조 횟수를 사용하여 객체를 사용하는(가리키는) 포인터가 없을 때 해당 객체를 delete하여 메모리를 자동으로 관리할 수 있게 해준다. 2. 참조 횟수(Reference Count) 스마트 포인터에서 어떤 객체를 가리키는 포인터의 갯수를 가리킨다. 참조 횟수가 0이 되면 메모리를 해제한다. 3. 수동으로 참조 횟수 구현하기 (1) 객체 내에 포함시키기 참조 횟수를 객체 내에 포함시키는 방법이다. class RefCountable { public: RefCountable(); virtual ~RefCountable(); int Ge..

1-8. 생산자-소비자 패턴, 이벤트와 조건 변수(Condition Variable)

1. 생산자-소비자(Producer-Consumer) 패턴 작업을 생산 주체와 처리 주체로 나누어 각 생산과 처리의 부하를 조절하는 멀티 스레드 구성 방식. (1) 생산자(Producer) 처리할 일을 받아오는 스레드. (2) 소비자(Consumer) 받은 일을 처리하는 스레드. (3) 코드 mutex m; queue q; void Producer() { while (true) { unique_lock lock(m); q.push(100); // 100 밀리세컨드 동안 대기 this_thread::sleep_for(100ms); } } void Consumer() { while (true) { unique_lock lock(m); if (q.empty() == false) { int data = q.fr..

1-7. 데드락(Deadlock)

1. 데드락(Deadlock) 여러 스레드가 서로의 공유 자원에 접근하려 할 때 락으로 인해 무한정 대기하는 상태. (1) 발생 조건 - lock 이후 unlock 하지 않았을 때 - 순환 대기 상태일 때 (2) 코드 실험 - 순환 대기 mutex m1; mutex m2; vector v; void Thread_1() { for (int i = 0 ; i < 10000 ; i++) { lock_guard lockGuard1(m1); lock_guard lockGuard2(m2); } } void Thread_2() { for (int i = 0; i < 10000; i++) { lock_guard lockGuard2(m2); lock_guard lockGuard1(m1); } } int main() { ..

1-6. CAS(Compare And Swap), 스핀 락(Spin Lock)

1. CAS(Compare And Swap) 비교 후 교체, 경쟁 조건을 방지하기 위한 연산 방식. (1) compare_exchange_strong ; atomic 클래스의 함수 커스텀 락을 만들 때 효과적인 함수. bool expected = false; bool desired = true; if (_flag == expected) { _flag = desired; return true; } else { expected = _flag; return false; } expected는 예상되는 값(이전 값), desired는 변경되기를 원하는 값(결과 값)이다. _flag를 체크해 경쟁 조건이 발생하지 않아 값이 이전과 변함이 없다면(expected) 결과 값으로 _flag의 값을 변경시키고 true를 ..

1-5. 락 (Lock), 뮤텍스(mutex), RAII 패턴, lock_guard

1. 락(Lock) 공유 데이터(전역 변수와 같은)에 대한 동시 접근을 조절하기 위한 방법. (1) 락 획득(Lock Acquisition) 락이 걸린 자원에 접근하고자 하는 스레드는 해당 락을 획득해야 한다. 다른 스레드가 락을 획득한 상태라면, 접근하고자 하는 스레드는 락이 해제될 때까지 대기한다. (2) 락 해제(Lock Release) 락을 획득한 스레드가 작업을 마칠 때 락을 해제한다. 다른 스레드가 해당 공유 자원에 접근할 수 있게 된다. 2. 뮤텍스 (mutex) 상호배타적(Mutual Exclusive) 원리를 이용한 락 기법. * 상호배타적 한 사건이 발생할 때 다른 사건이 발생하지 않도록 배제하는 것. (1) 코드 실험 - 동적 배열 mutex m; vector v; void Push(..

1-4. 공유 자원과 경쟁 조건

1. 경쟁 조건(Race Condition) (1) 코드 실험 int sum = 0; void Add() { for (int i = 0; i < 100'0000; i++) sum++; } void Sub() { for (int i = 0; i < 100'0000; i++) sum--; } int main() { thread t1(Add); thread t2(Sub); t1.join(); t2.join(); cout

1-3. 캐시, CPU 파이프라인, 스레드 경쟁 조건

1. 캐시 (1) 정의 CPU 내에서 RAM과 고속으로 통신하기 위한 임시 저장소. CPU와 RAM의 속도 차이를 극복하기 위해 생겨났다. 레지스터 ㄴ L1 캐시 ㄴ L2 캐시 ㄴ L3 캐시 | RAM 레지스터에 가까울 수록 속도가 빠르며, 용량이 적어진다. (2) 캐시 철학 캐시의 목적과 운용 원칙에 대한 접근 방식 - 임시 지역성 ;Temporal Locality 데이터가 한 번 엑세스되면 다시 엑세스 될 확률이 높다. 따라서 한 번 불러온 데이터는 잠시 캐시에 유지된다. - 공간 지역성 ; Spatial Locality 한 번에 엑세스되는 데이터 주변의 데이터가 더 자주 엑세스 될 확률이 높다. 따라서 캐시로 불러올 때 캐시 라인 단위로 불러온다. (3) 캐시 동작을 확인하는 코드 실험 #inclu..

1-2. 멀티 스레드

1. 스레드(Thread) 프로세스 내에서 실행되는 작은 실행 단위. 프로세스 내에서 생성되며 자원을 스레드 간 공유한다. (코드, 데이터, 힙 메모리 등을 공유) * 프로세스와 스레드의 차이 - 프로세스는 실행하고 있는 프로그램이다. 다른 프로그램과는 완전히 독립되어 있다. 동시에(병렬적으로) 실행된다. - 스레드는 하나의 프로세스 내에서 생성된다. 스레드 간 메모리에 접근할 수 있다. 병렬적으로 사용하기 위해서는 동기화를 해야 한다. 2. 멀티 스레드(Multi-Thread) 여러 스레드를 병렬로 사용하여 작업을 수행하는 것. 각 CPU 코어가 각 스레드를 병렬적으로 처리한다. ex) 쿼드 코어(코어 4개) CPU가 스레드 4개를 1:1 처리 각 스레드가 병렬적으로 명령을 처리할 수 있지만, 동일한 ..