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producer consumer 문제

이 곳에 첨부된 producer_consumer.cpp는 Chapter 12에서 언급한 대표적인 동기화 문제를 간단히 코드로 구현한 것입니다.

코드는 크게 produce 라는 함수를 10만번 실행하는 producer 스레드와

consume 이라는 함수를 10만번 실행하는 consumer 스레드로 이루어져 있습니다.

    std::thread producer(produce);
    std::thread consumer(consume);

그리고 producer와 consumer가 실행하기 전 총 합계에 해당하는 sum을 출력하고,

실행한 이후 총 합계를 출력합니다.

    std::cout << "초기 합계: " <<  sum << std::endl;
    std::thread producer(produce);
    std::thread consumer(consume);

    producer.join();
    consumer.join();

    std::cout << "producer, consumer 스레드 실행 이후 합계: " <<  sum << std::endl;

produce 는 큐에 임의의 값(1)을 총 합계를 1 증가시키는 것을 10만번 반복하는 코드이고,

void produce() {
    for(int i = 0; i < 100000; i++) {
        //q.push(1);
        sum++;
    }
}

consume 은 큐의 값을 하나 뺴낸 뒤 총 합계를 1 감소시키는 것을 10만번 반복하는 코드입니다.

void consume() {
    for(int i = 0; i < 100000; i++) {
        //q.pop();
        sum--;
    }
}

위 코드는 얼핏 보면 아무런 문제가 없어 보일지 모르나 실행하면 예상치 못한 결과를 초래합니다.

큐에 값을 넣고 빼는 코드 (q.push(1), q.pop())을 포함하여 실행하면 에러가 발생하고,

이를 주석 처리하고 실행한다고 해도 실행 후 합계는 0이 아닌 전혀 다른 값이 됩니다.

큐에 값을 넣고 빼는 코드를 포함하여 실행하면 에러가 발생하는 이유는,

producer와 consumer 사이에 레이스 컨디션이 발생하여

큐에 아무것도 값이 남아있지 않았음에도 불구하고 값을 빼내려 했기 때문입니다.

코드 실행 영상

이 코드를 실행한 영상은 다음과 같습니다.