Multi Thread 공부 1일차

08 Jun 2021

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언리얼에서 멀티 스레드로 렌더링 해보고 싶어서 공부시작.

Thread?

스레드란 프로세스의 실행 단위이다.

프로세스: 각각의 은행 지점
스레드: 은행 지점 하나에 속한 고객 창구 여러 개

당연히 스레드가 많으면 많은 일을 빠르게 처리할 수 있을거다.

왜 멀티 스레드가 사용되었는지에 관해 설명하는 영상이다.

Multi Thread

일단 연산이 아닌 스레드 실행부터 해보자

void TreadFunc(int threadid)
{
	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		cout << "Tread ID " << threadid << "\n";
	}
}

int main()
{
	vector<thread> threads;

	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{
		threads.emplace_back(thread{ TreadFunc, i });
	}

	for (int i = 0; i < 4; i++)
	{
		threads[i].join();
	}
}

이렇게 코딩한 뒤 실행을 하게 되면

Tread ID Tread ID 2
Tread ID 2
Tread ID 2
Tread ID 3
Tread ID 3
Tread ID 3
Tread ID 1
Tread ID 1
Tread ID 1
0
Tread ID 0
Tread ID 0

뭔기 이상하다. 1부터 실행했는데 2부터 나온다.

다시 실행시켜보자

Tread ID 0
Tread ID 0
Tread ID 0
Tread ID 2
Tread ID 2
Tread ID 2
Tread ID 1
Tread ID 1
Tread ID 1
Tread ID 3
Tread ID 3
Tread ID 3

아까랑 실행순서가 다르다.

이처럼 여러 스레드를 동시에 처리하기 때문에 실행 순서대로 되지 않는다.

문제점

그럼 이제 이 멀티 스레드로 연산을 해보자

int num = 0;

void TreadFunc(int threadid)
{
	for (int i = 0; i < 10000000; i++)
	{
		num += 1;
	}
}

int main()
{
	vector<thread> threads;

	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		threads.emplace_back(thread{ TreadFunc, i });
	}

	for (int i = 0; i < 2; i++)
	{
		threads[i].join();
	}

	cout << num << endl;
}

전역변수 num에 + 2을 10000000번 해주는 스레드 2개를 실행한다.

생각 대로라면 모두 끝났을때 num은 40000000이 돼야 한다.

하지만!

20556000

뭔가 이상하다. 엄청 다른 값이 나왔다.

어셈블리를 보면

00007FF6BD9F4A88  mov         eax,dword ptr [num (07FF6BDA03440h)]  
00007FF6BD9F4A8E  add         eax,2  
00007FF6BD9F4A91  mov         dword ptr [num (07FF6BDA03440h)],eax  

2가 있는 주소에서 값을 갖고온뒤

2를 더하고

다시 그 주소에 넣는것을 알 수 있다.

여기서 중요한건 주소에서 값을 갖고오는 부분이다.

A 스레드에서 값을 갖고옴	(num = 0)(*num = 0)
A 스레드가 값을 더함		(num = 2)(*num = 0)
A 스레드가 다시 값을 넣음	(num = 2)(*num = 2)

B 스레드에서 값을 갖고옴	(num = 2)(*num = 2)
B 스레드가 값을 더함		(num = 4)(*num = 2)
B 스레드가 다시 값을 넣음	(num = 4)(*num = 4)

이런 순서로 진행되면 완벽하다. 하지만, 우리가 쓰는건 병렬로 진행됨으로 어떤 순서로 진행 될지 모든다.

A 스레드에서 값을 갖고옴	(num = 0)(*num = 0)

B 스레드에서 값을 갖고옴	(num = 0)(*num = 0)
A 스레드가 값을 더함		(num = 2)(*num = 0)
A 스레드가 다시 값을 넣음	(num = 2)(*num = 2)

B 스레드가 값을 더함		(num = 2)(*num = 2)
B 스레드가 다시 값을 넣음	(num = 2)(*num = 2)

이처럼 두번 진행 됐는데 결과는 4가 나왔다.

지금은 int형으로 그냥 간단한 정수라 큰 문제가 없는거지, 만약 어떤 객체의 리소스를 바꾼다고 했을때 이런 문제가 발생하면 큰일난다.

Multi Thread