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[C++과 언리얼로 만드는 MMORPG 게임 개발 시리즈] Part4: 게임 서버

Condition Variable

Event와 Condition Variable 중에 헷갈리는 부분이 있어서 질문드립니다

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안녕하세요 선생님. 이전 강의인 Event와 비교했을 때 헷갈리는 부분이 있어서 질문 드립니다.

 

Event

  • Event를 사용하면 Lock코드와 묶여있지 않기 때문에 Producer 쓰레드가 연달아 Lock을 가져가게 될 경우에 q의 값이 누적되어 값이 틀어질 수 있다고 하셨던 것으로 이해했습니다.

  • 아래는 Event 강의의 코드인데요, Consumer 함수에서 if(!q.empty())를 while(!q.empty())로 변경했을 때 q의 크기가 4자릿수로 넘어가는 경우는 발생하지 않는 반면에, 조건변수를 사용하면 q의 크기가 4자릿수가 넘어갈 때가 심심찮게 발생합니다. CPU사용량은 거의 비슷합니다.

  • 강의 설명에서는 Kernel Object와 User-Level Object의 차이때문에 Event보다 조건변수를 사용하는 것이 효율적이라는 뉘앙스로 느껴집니다. 물론, 이전 가르침을 통해서 상황에 따라 효율적인 방식은 전부 다르겠지만, 이번의 경우는 예외처럼 느껴져서 질문드립니다. 조건변수가 더 효율적인 방식인가요?

#include "pch.h"
#include <iostream>
#include "CorePch.h"
#include <thread>
#include <atomic>
#include <mutex>
#include <windows.h>

mutex m;
queue<int32> q;
HANDLE handle;

void Producer()
{
    while (true)
    {
        {
            unique_lock<mutex> lock(m);
            q.push(100);
        }

        ::SetEvent(handle);
        this_thread::sleep_for(100ms);
    }
}

void Consumer()
{
    // 데이터를 꺼내 쓰고 있음
    while (true)
    {
        ::WaitForSingleObject(handle, INFINITE);

        // 현재 상태가 ManualReset이면 수동으로 Non-Signal로 바꿔줘야 함.
        //::ResetEvent(handle);

        unique_lock<mutex> lock(m);
        if (!q.empty())
        {
            int32 data = q.front();
            q.pop();
            cout << data << '\n';
        }
    }
}

int main()
{
    handle = ::CreateEvent(NULL/*보안속성*/, FALSE/*bManualReset*/, FALSE/*bInitialState*/, NULL);

    thread t1(Producer);
    thread t2(Consumer);

    t1.join();
    t2.join();

    ::CloseHandle(handle);
}

답변 1

0

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다.

님의 질문에 답변드립니다. Event와 조건변수(condition variable)는 동기화 메커니즘에서 사용되는 방식 중 하나입니다. 제시해주신 상황에서 Event를 사용할 때와 조건변수를 사용할 때의 행동 차이는 주로 얼마나 많은 스레드가 깨어나는지, 그리고 얼마나 자주 깨어나는지에 대한 차이에서 기인합니다.

Event 기반의 동기화에서는 Event가 발생하면 대기 중인 스레드들 중 하나만 깨어나 처리를 수행합니다. 반면, 조건변수(condition variable)는 특정 조건이 충족될 때까지 스레드를 기다리게 하고, 조건이 충족되면 하나 또는 여러 스레드를 깨울 수 있습니다. 조건변수를 사용할 때는 unique_lock과 같은 락과 함께 사용하여, 조건 검사와 조건에 의한 대기 상태 진입을 원자적으로 수행합니다.

질문하신 코드의 경우, 조건변수가 아닌 Event를 사용하고 있습니다. Event 사용 시 Consumer 스레드에서 if문 대신 while문을 사용함으로써 q가 비어있지 않는 동안 데이터를 지속적으로 소비할 수 있게 됩니다. 이는 연달아 Lock을 획득하는 Producer 스레드 때문에 q의 값이 누적되어 틀어지는 것을 방지할 수 있습니다.

하지만, 실제로 조건변수를 사용했을 때와 Event를 사용했을 때의 성능 차이나 CPU 사용량은 실행 환경이나 조건변수와 Event의 구현 방식에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 조건변수는 좀 더 세밀한 제어가 가능하며, 특히 복잡한 조건을 기반으로 하는 동기화가 필요할 때 효과적입니다. 하지만, 간단한 이벤트 통지에 대해서는 Event가 더 간단하고 직관적일 수 있습니다.

결론적으로 Event와 조건변수 중 어느 것이 더 효율적인지는 특정 상황에서의 요구 사항과 구현의 복잡성, 성능 요구 사항 등 여러 요소를 고려해 결정해야 합니다. 따라서 조건변수가 무조건 더 효율적이라고 말하기보다는 상황에 따라 적절한 동기화 메커니즘을 선택하는 것이 중요합니다.

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