다음을 통해 공유

동기화 데이터 구조

  • 아티클

동시성 런타임에서는 여러 스레드로부터 공유 데이터에 대한 액세스를 동기화할 수 있는 몇 가지 데이터 구조를 제공합니다. 이러한 데이터 구조는 공유 데이터를 자주 수정하지 않는 경우에 유용합니다. 예를 들어 임계 영역과 같은 동기화 개체를 사용하면 공유 리소스를 사용할 수 있을 때까지 다른 스레드가 기다립니다. 따라서 자주 사용하는 데이터에 대한 액세스를 동기화할 때 이러한 개체를 사용하면 응용 프로그램에서 확장성이 저하될 수 있습니다. PPL(병렬 패턴 라이브러리)에서는 Concurrency::combinable 클래스를 제공합니다. 이 클래스를 사용하면 동기화할 필요 없이 여러 스레드 또는 작업 간에 리소스를 공유할 수 있습니다. combinable 클래스에 대한 자세한 내용은 병렬 컨테이너 및 개체를 참조하십시오.

단원

이 항목에서는 다음과 같은 비동기 메시지 블록 형식에 대해 자세히 설명합니다.

  • critical_section

  • reader_writer_lock

  • scoped_lock 및 scoped_lock_read

  • 이벤트

critical_section

Concurrency::critical_section 클래스는 다른 작업을 선점하는 대신 이러한 작업에 양보하는 협조적 상호 제외 개체를 나타냅니다. 임계 영역은 여러 스레드에서 공유 데이터에 대해 단독으로 읽고 쓸 수 있는 권한이 필요한 경우에 유용합니다.

critical_section 클래스는 재진입성이 아닙니다. Concurrency::critical_section::lock 메서드는 잠금을 이미 소유한 스레드에 의해 호출될 경우 Concurrency::improper_lock 형식의 예외를 throw합니다.

메서드 및 기능

다음 표에서는 critical_section 클래스에 정의된 중요한 메서드를 보여 줍니다.

메서드

설명

lock

임계 영역을 가져옵니다. 호출 컨텍스트는 잠금을 가져올 때까지 차단합니다.

try_lock

임계 영역을 가져오려고 하지만 차단하지 않습니다.

unlock

임계 영역을 해제합니다.

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reader_writer_lock

Concurrency::reader_writer_lock 클래스는 스레드로부터 안전한 공유 데이터 읽기/쓰기 작업을 제공합니다. 여러 스레드에서 공유 리소스에 대한 동시 읽기 권한이 필요하지만 해당 공유 리소스에 쓰기 작업은 거의 하지 않는 경우 판독기/작성기 잠금을 사용합니다. 이 클래스는 개체에 대한 쓰기 권한을 한 스레드에만 제공합니다.

critical_section 개체는 공유 리소스에 대한 단독 액세스 권한을 가져와 동시에 읽을 수 없게 하므로 reader_writer_lock 클래스가 critical_section 클래스보다 효율적입니다.

critical_section 클래스와 마찬가지로 reader_writer_lock 클래스는 다른 작업을 선점하는 대신 이러한 작업에 양보하는 협조적 상호 제외 개체를 나타냅니다.

공유 리소스에 써야 하는 스레드에서 판독기/작성기 잠금을 가져오면 해당 리소스에 액세스해야 하는 다른 스레드는 작성기에서 잠금을 해제할 때까지 차단됩니다. reader_writer_lock 클래스는 대기 중인 판독기의 차단을 해제하기 전에 대기 중인 작성기의 차단을 해제하는 쓰기 기본 설정 잠금의 한 유형입니다.

critical_section 클래스와 마찬가지로 reader_writer_lock 클래스는 재진입성이 아닙니다. Concurrency::reader_writer_lock::lock 및 Concurrency::reader_writer_lock::lock_read 메서드는 잠금을 이미 소유한 스레드에 의해 호출될 경우 improper_lock 형식의 예외를 throw합니다.

참고

reader_writer_lock 클래스는 재진입성이 아니기 때문에 읽기 전용 잠금을 판독기/작성기 잠금으로 업그레이드하거나 판독기/작성기 잠금을 읽기 전용 잠금으로 다운그레이드할 수 없습니다. 이러한 작업 중 하나를 수행하면 지정되지 않은 동작이 발생합니다.

메서드 및 기능

다음 표에서는 reader_writer_lock 클래스에 정의된 중요한 메서드를 보여 줍니다.

메서드

설명

lock

잠금에 대한 읽기/쓰기 권한을 가져옵니다.

try_lock

잠금에 대한 읽기/쓰기 권한을 가져오려고 하지만 차단하지 않습니다.

lock_read

잠금에 대한 읽기 전용 권한을 가져옵니다.

try_lock_read

잠금에 대한 읽기 전용 권한을 가져오려고 하지만 차단하지 않습니다.

unlock

잠금을 해제합니다.

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scoped_lock 및 scoped_lock_read

critical_section 및 reader_writer_lock 클래스는 상호 제외 개체를 사용하는 방법을 간소화하는 중첩 도우미 클래스를 제공합니다. 이러한 도우미 클래스를 범위 지정 잠금이라고 합니다.

critical_section 클래스는 Concurrency::critical_section::scoped_lock 클래스를 포함합니다. 생성자는 제공된 critical_section 개체에 대한 액세스 권한을 얻고 소멸자는 해당 개체에 대한 액세스를 해제합니다. reader_writer_lock 클래스는 critical_section::scoped_lock과 유사하지만 제공된 reader_writer_lock 개체에 대한 쓰기 권한을 관리한다는 차이점이 있는 Concurrency::reader_writer_lock::scoped_lock 클래스를 포함합니다. 또한 reader_writer_lock 클래스는 Concurrency::reader_writer_lock::scoped_lock_read 클래스도 포함합니다. 이 클래스는 제공된 reader_writer_lock 개체에 대한 읽기 권한을 관리합니다.

범위 지정 잠금은 critical_section 및 reader_writer_lock 개체를 수동으로 사용하는 경우에 몇 가지 이점을 제공합니다. 일반적으로 스택에서 범위 지정 잠금을 할당합니다. 범위 지정 잠금은 상호 제외 개체가 소멸될 때 해당 개체에 대한 액세스를 자동으로 해제하므로 내부 개체의 잠금을 수동으로 해제하지 않습니다. 이는 함수에 return 문이 여러 개 포함된 경우에 유용합니다. 또한 범위 지정 잠금을 사용하면 예외로부터 안전한 코드를 작성할 수 있습니다. throw 문으로 인해 스택이 해제되면 활성화된 범위 지정 잠금의 소멸자가 호출되므로 상호 제외 개체가 항상 올바르게 해제됩니다.

참고

critical_section::scoped_lock, reader_writer_lock::scoped_lock 및 reader_writer_lock::scoped_lock_read 클래스를 사용하는 경우에는 내부 상호 제외 개체에 대한 액세스를 수동으로 해제하지 마십시오. 그렇지 않으면 런타임이 잘못된 상태가 될 수 있습니다.

이벤트

Concurrency::event 클래스는 상태에서 신호를 받을 수 있거나 받을 수 없는 동기화 개체를 나타냅니다. 공유 데이터에 대한 액세스를 보호하는 것이 목적인 동기화 개체(예: 임계 영역)와 달리 이벤트는 실행 흐름을 동기화합니다.

event 클래스는 한 작업(task)에서 다른 작업(task)에 필요한 작업(work)을 완료한 경우에 유용합니다. 예를 들어 한 작업에서 네트워크 연결 또는 파일의 데이터를 읽었음을 다른 작업에 알릴 수 있습니다.

메서드 및 기능

다음 표에서는 event 클래스에 정의된 중요한 메서드 중 몇 가지를 보여 줍니다.

메서드

설명

wait

이벤트에서 신호를 보내게 될 때까지 기다립니다.

set

이벤트를 신호된 상태로 설정합니다.

reset

이벤트를 신호되지 않은 상태로 설정합니다.

wait_for_multiple

여러 이벤트에서 신호를 보내게 될 때까지 기다립니다.

예제

event 클래스를 사용하는 방법을 보여 주는 예제를 보려면 동기화 데이터 구조와 Windows API의 비교를 참조하십시오.

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관련 단원