[C++] 스레드 개념과 예시

Thread 란?

프로세스 내에서 독립적인 실행 흐름을 갖는 작은 실행 단위이다. 일반적으로 한 프로그램은 하나의 스레드를 가지지만, 프로그램 환경에 따라 둘 이상의 스레드를 동시에 실행할 수 있다. 이것을 멀티스레드라고 한다. 멀티 스레드를 사용하게 될 경우 병렬 처리로써 여러 작업을 동시에 수행하므로 전체적인 처리 속도를 높일 수 있고, 하나의 스레드가 중단되거나 멈춰도 다른 스레드가 계속해서 실행되므로 응답성이 향상될 수 있지만, 스레드간 동기화도 해줘야하고 작업하고자 하는 양이 적으면 스레드를 생성하는데 소요되는 시간이 더 커서 오버헤드가 발생하는 등의 단점도 있다.

 

Thread 구현 방법

피보나치 수열의 계산을 예시로 들었고, 메인 함수에서 x 값을 조정해 하나의 스레드와, 두개의 스레드간 시간이 얼마나 소요되는지 비교할 수 있게끔 코드를 구현했습니다. 두 개의 result 결과 중 위의 결과가 하나의 스레드를 사용한 코드이고, 아래의 result 값이 두개의 스레드로 구현한 코드입니다.

 

피보나치 수열 25까지의 계산 결과

오버헤드 발생

 

피보나치 수열 45까지의 계산 결과

대략 3초 가까운 차이 발생

 

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Thread 구현 코드

#include<iostream>
#include<thread>
#include<ctime>

typedef long long LL;

LL fibo1(int x) {
	if (x <= 2) {
		return 1;
	}
	return fibo1(x - 1) + fibo1(x - 2);
}

LL fibo2(int x, LL* result) {
	if (x <= 2) {
		*result = 1;
		return *result;
	}
	*result = fibo1(x - 1) + fibo1(x - 2);
	return *result;
}

int main() {
	clock_t start, end;
	LL result;
	int x = 25;
	
	// 멀티 쓰레드 사용 X
	start = clock();
	result = fibo1(x);
	end = clock();

	std::cout << "result : " << result << ", time : " << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "초" << std::endl;

	// 멀티 쓰레드 사용 O
	LL res1, res2;
	start = clock();
	std::thread f1(fibo2, x - 1, &res1);
	std::thread f2(fibo2, x - 2, &res2);
	f1.join();
	f2.join();
	result = res1 + res2;
	end = clock();

	std::cout << "result : " << result << ", time : " << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "초" << std::endl;
}