쓰레드 생성과 소멸 성격과 특성 상태 컨트롤 우선순위 컨트롤

HANDLE

CreateThread(

    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,

    SIZE_T dwStackSize,

    LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,

    LPVOID lpParameter,

    DWORD dwCreationFlags,

    LPDWORD lpThreadId

    );

첫 번째 인자는 프로세스 생성 할 때도 본 것이다. 핸들의 상속 여부를 결정한다.

두 번째 인자는 쓰레드의 스택 크기를 지정하기 위한 매개변수이다. 

0을 전달하면 디폴트 사이즈인 1M가 적용된다.

세 번째 인자는 쓰레드의 main 역할을 하는 함수를 지정하는 인자이다.

인자타입 LPTHREAD_START_ROUNTE 인데, 반환타입이 DWORD 이고 매개변수 타입은 LPVOID(void *) 인 함수 포인터로 형변환 되어있다.

네 번째 인자는 쓰레드 함수에 전달할 인자를 지정하는 용도이다.

lpStartAddress 가 가리키는 함수 호출 시 전달할 인자를 지정하는 것이다.

Main 의 argv 생각하면 된다.

다섯 번 째 인자는 쓰레드의 생성 및 실행을 조절하기 위한 전달인자이다

CREATE_SUSPENDED 가 전달되면, 생성과 동시에 Blocked 상태가 된다.

그러나 아래에서 나올 함수 ResumeThread 가 호출되면 실행한다.

XP 이상에서는 인자로 STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION 을 전달 할 수 있는데, 이 경우 dwStackSize 를 통해 전달되는 값의 크기는 reserve 메모리 크기를 의미하게 되고, 그렇지 않을 경우 commit 메모리 크기를 의미한다(이 내용은 나중에 설명한다. 그냥 넘어가자)

여섯 번 째 인자는 쓰레드 ID 를 전달받기 위한 변수의 주소값을 전달한다.

굳이 필요없다면 NULL 을 전달하면 되는데, ME 이하에서는 NULL을 전달할 수 없다.

이 함수가 실행되면, 쓰레드의 핸들이 반환된다.

ID는 PC에 고유하다.

운영체제마다 다른데 윈도우는 제한이 없어서 유저 레벨에 허용된 메모리만큼 생성 가능

/*
    CountThread.cpp
*/
 
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <tchar.h>
 
#define MAX_THREADS (1024*10)
 
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam)
{
    DWORD threadNum = (DWORD)lpParam;
 
    while (1)
    {
        _tprintf(_T("thread num: %d \n"), threadNum);
        Sleep(5000);
    }
 
    return 0;
}
 
DWORD cntOfThread = 0;
 
int _tmain(int argc, TCHAR* argv[])
{
    DWORD dwThreadId[MAX_THREADS];
    HANDLE hThread[MAX_THREADS];
 
 
    while (1)
    {
 
        hThread[cntOfThread] =
            CreateThread(
                NULL,
                0,
                ThreadProc,
                (LPVOID)cntOfThread,
                0,
                &dwThreadId[cntOfThread]
            );
 
        if (hThread[cntOfThread] == NULL)
        {
            _tprintf(_T("MAXIMUM THREAD SIZE: %d \n"), cntOfThread);
            break;
        }
 
        cntOfThread++;
    }
 
    for (DWORD i = 0; i < cntOfThread; i++)
    {
        CloseHandle(hThread[i]);
    }
 
    return 0;
}

---

쓰레드의 소멸

리턴코드로 깔끔하게 쓰레드를 끝내는 경우

(가장 권장한다고 한다)

GetExitCodeThread

GetExitCodeThread 의 인자는 쓰레드의 핸들, 종료코드를 저장할 메모리 주솟값 이다.

break마냥 쓰레드 내에서 종료하는거

그러나 잘 디자인된 프로그램의 경우를 보면 쓰레드 함수의 역할이 명확하다.

소프트웨어 디자인적으로 메인 스레드가 기타 쓰레드들의 라이프사이클을 책임지는 것이 좋다는 것.

메인 쓰레드가 B 쓰레드를 생성하는 것까진 괜찮으나, B 쓰레드가 C쓰레드를 또 생성해버린다면 별로 좋지 않다는 것이다.

디자인의 범위를 벗어나고 동작이 명확하지 않은 프로그램이 된다고 함. 결론은 쓰지말자

만약 C 함수에서 쓰레드를 종료한다고 하면, return 으로 종료하려면 다시 B , A 로 가야 하지만, ExitThread 함수를 호출하면 바로 종료가 된다.

하지만, C++ 로 할 경우, A,B 함수의 스택 프레임에 C++ 객체가 존재한다고 가정 할 경우, 그 객체의 소멸자는 호출되지 않는다. 따라서 메모리 누수가 날 수도 있다.

이로써, C,C++ 구분 없이 return 문이 가장 좋은 것 같다.

쓰지말자

/*
           ThreadAdderOne.cpp
*/
 
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <tchar.h>
 
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam)
{
    DWORD * nPtr = (DWORD *)lpParam;
 
    DWORD numOne = *nPtr;
    DWORD numTwo = *(nPtr + 1);
 
    DWORD total = 0;
 
    for (DWORD i = numOne; i <= numTwo; i++)
    {
        total += i;
    }
 
    return total;
}
 
 
int _tmain(int argc, TCHAR* argv[])
{
 
    DWORD dwThreadID[3];
    HANDLE hThread[3];
 
    DWORD paramThread[] = { 1, 3, 4, 7, 8, 10 };
    DWORD total = 0;
    DWORD result = 0;
 
    hThread[0] =
        CreateThread(
            NULL, 0,
            ThreadProc,
            (LPVOID)(&paramThread[0]),
            0, &dwThreadID[0]
        );
 
    hThread[1] =
        CreateThread(
            NULL, 0,
            ThreadProc,
            (LPVOID)(&paramThread[2]),
            0, &dwThreadID[1]
        );
 
    hThread[2] =
        CreateThread(
            NULL, 0,
            ThreadProc,
            (LPVOID)(&paramThread[4]),
            0, &dwThreadID[2]
        );
 
 
    if (hThread[0] == NULL || hThread[1] == NULL || hThread[2] == NULL)
    {
        _tprintf(_T("Thread creation fault! \n"));
        return -1;
    }
 
    WaitForMultipleObjects(3, hThread, TRUE, INFINITE);
 
    GetExitCodeThread(hThread[0], &result);
    total += result;
 
    GetExitCodeThread(hThread[1], &result);
    total += result;
 
    GetExitCodeThread(hThread[2], &result);
    total += result;
 
    _tprintf(_T("total (1 ~ 10): %d \n"), total);
 
    CloseHandle(hThread[0]);
    CloseHandle(hThread[1]);
    CloseHandle(hThread[2]);
 
    return 0;
}

68 : 메인쓰레드의 종료 -> 프로세스의 종료

나머지 쓰레드들이 종료될때까지 메인쓰레드의 진행을 멈추겠다는 의미

---

쓰레드의 성격과 특성

동시접근의 문제점

total이 10일때, A쓰레드에서 연산을 진행해 ALU에서 6을 더하고 그 값을 레지스터 r0에 저장한 채로 컨텍스트 스위칭이 일어나서,

B쓰레드에서 total의 값은 바뀌지 않았는데 또 그 total값에 9를 더해 다시 total에 저장한 채로 다시 A쓰레드로 컨텍스트 스위칭이 일어나면

레지스터 r0에 있던 값 16이 B쓰레드에서 연산한 total 19를 덮어씌워 total의 값은 16이 된다.

쓰레드의 UC는 프로세스의 그것과 같은 원리다

쓰레드가 죽을 때 쓰레드의 커널 오브젝트는 계속 누적되어서 메모리를 차지할 가능성이 있다.

그래서 쓰레드를 생성할 때 그 부모에서 CloseHandle 함수를 호출 해 쓰레드의 UC를 하나만 남겨둬야

쓰레드가 종료될 때 쓰레드 커널 오브젝트도 같이 사라진다. 이것을 쓰레드 분리라고 한다.

다만 이렇게 되면 부모가 종료 코드를 얻기 힘들어지기 때문에 그러한 경우엔 주의깊게 사용해야 한다.

Strtok 함수를 호출되면서 처음에 등록된 문자열은 어딘가에 저장되어야만 한다.
그래서 두 번째 부터는 NULL 을 인자로 줘서 출력할 것이다.
우리는 전역, 혹은 static 으로 선언된 배열에 문자열이 저장되어 있음을 예측할 수 있다.
이 경우, 메모리의 동시 참조의 문제가 발생할 수 있다.
해결책은 MS 에서 멀티 쓰레드에 안전한 ANSI 표준 라이브러리를 제공하고 있다. 
따라서, 프로젝트 설정 – C/C++ / Code Generation 에서 런타임 라이브러리를 Multi-hreaded Debug DLL 로 바꿔주면 된다.
이제 한 가지 일을 더 해줘야 한다.쓰레드를 생성 할 때,CreateThread 함수 대신 _beginthreadex 함수를 사용하면 된다..
이 함수는 내부적으로 CreateThread 를 호출하지만, 그 전에 독립적 메모리 블록을 할당한다.
Multi- 로 시작하는 이름의 표준 C 라이브러리 함수는 이렇게 할당된 쓰레드 각각의 메모리 블록을 기반으로 연산한다.
이로써 멀티 쓰레드 기반에서 안정성이 확보되는 것이다.
_beginthreadex 함수는 전달인자의 순서와 의미가 CreateThread 함수와 동일하다.
다만 선언된 매개변수 자료형과 반환형에 차이가 있기 때문에, 약간 형 변환이 요구된다.

실행 결과는 차이가 없다.

앞으로는 멀티 쓰레드 기반 프로그래밍을 한다는 가정하에 _beginthreadex 함수를 사용한다.

한가지 주의할 점은 쓰레드를 종료하는 방법이다.

만약 ExitThread 함수를 활용하고자 하면, _endthreadex 를 사용하기 바란다.

인자는 동일하다.

이 함수는 _beginthreadex 함수에서 메모리를 할당했으므로, 종료할 때는 그 메모리를 반환해야 한다. 그래서 사용하는 함수이다.

그럼 return 문을 이용하면 메모리 반환이 안될까

된다! 쓰레드 함수에서 return 문을 이용할 경우, _endthreadex 함수가 자동 호출된다.

그냥 return 에 의한 종료가 만사Ok 이다!.

 

참고,

_beginthread , _endthread 라는 이름의 함수가 있는데, 이 것들은 쓰레드 생성을 간결하게 하려고 만든 함수인데, 기능도 제한적이고 핸들도 사용 할 수 없다.

이러한 문제점들 때문에 많은 전문가들이 가급적이면 사용하지 말라고 하는 함수이다.

---

쓰레드의 상태 컨트롤

쓰레드의 상태는 프로그램이 실행되는 과정에서 수도없이 변경된다.

이 것은 상황에 따라 운영체제의 관리방법에 따른 것이므로, 프로그래머가 건드리는 것은 아니다.

그러나, 경우에 따라서 프로그래머가 직접 변경해 주어야 하는 상황도 있다.

특정 쓰레드를 지목하면서, 그 쓰레드의 실행을 잠시 멈추기 위해 Blocked 상태로 만들거나, 다시 실행시키기 위해 Ready 상태로 두기 위해서 필요하다.

쓰레드 함수를 Blocked 상태로 두거나 Ready 상태에 둘 때 사용하는 함수

별로 권장하지 않는다고 한다ㅇㄹㅇㄴㅁ

Windows 에서는 프로세스가 우선순위를 갖는 것이 아니라, 프로세스 안의 쓰레드가 우선순위를 가진다.

9장에서 말한 프로세스의 우선순위를 가리켜 기준 우선 순위라고 한다.

(IDLE_PRIORITY_CLASS , NORMAL_PRIORITY_CLASS 등..)

쓰레드는 상대적인 우선순위를 갖는다.

 

#define THREAD_PRIORITY_LOWEST          -2

#define THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL    -1

#define THREAD_PRIORITY_NORMAL          0

#define THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL    1

#define THREAD_PRIORITY_HIGHEST         2

 

쓰레드의 우선순위는 프로세스의 기준 우선순위와 쓰레드의 상대 우선순위를 조합해서 결정된다.

참고로 위 표의 우선순위 상수값은 Windows 버전별 차이가 있다.

따라서 우선순위가 정확히 몇 이라고 이해하기 보다는 어느것 보다는 높겠다 정도로만 이해하면 된다.

프로세스 내 모든 쓰레드의 상대 우선순위는 THREAD_PRIORITY_NORMAL 이다.

이를 변경 , 참조할 때는 다음 두 함수를 쓴다.

BOOL SetThreadPriority(HANDLE hThread, int nPriority);

Int GetThreadPriority(HANDLE hThread);

이 함수에 대해서는 설명하지 않아도 알 것이다.

쓰레드 우선순위

나중에 다시바야하려나?