pthread_create pthread_join 설명

이 코드 스니펫은 C 언어에서 pthreads를 사용하여 새로운 스레드를 생성하려고 시도하는 부분입니다. 각 구성 요소와 코드 흐름에 대해 설명해드리겠습니다.

코드 분석:

if (pthread_create(&observer, NULL, &monitor, program->philos) != 0)
    destroy_all("Thread creation error", program, forks);

1. pthread_create 함수

• 목적: 새로운 스레드를 생성하는 함수입니다.
• 함수 시그니처:

  int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);
  

• 각 매개변수의 역할:
  • pthread_t *thread: 생성된 스레드를 식별하는 변수의 포인터입니다. 이 코드에서는 observer입니다.
  • const pthread_attr_t *attr: 스레드 속성 설정 구조체의 포인터입니다. NULL을 전달하면 기본 속성이 사용됩니다.
  • void *(*start_routine)(void *): 스레드가 실행할 함수의 포인터입니다. 이 코드에서는 monitor 함수입니다.
  • void *arg: 스레드 함수에 전달할 인수입니다. 이 코드에서는 program->philos가 전달됩니다.

2. observer 변수

• pthread_t observer: 생성될 스레드를 추적할 pthread_t 타입의 변수입니다. 이 변수는 스레드가 정상적으로 생성되었는지 확인하는 데 사용됩니다.

3. monitor 함수

• monitor는 새로운 스레드에서 실행될 함수입니다. 해당 함수는 스레드가 시작될 때 호출되며, program->philos라는 데이터를 인수로 전달받습니다. monitor 함수의 정확한 내용은 코드에서 제공되지 않았으므로, 이를 통해 무엇을 수행할지는 알 수 없습니다.

4. program->philos

• program->philos는 program 구조체 내의 philos 멤버를 의미합니다. 이는 monitor 함수에 전달되는 인수로, 일반적으로 철학자 문제에서 각 철학자의 상태나 정보일 가능성이 큽니다.

5. != 0 조건

• pthread_create 함수는 성공적으로 스레드를 생성하면 0을 반환하고, 실패하면 오류 코드를 반환합니다.
• 따라서 pthread_create가 실패할 경우 (반환값이 0이 아니면) 조건문이 실행되고, destroy_all("Thread creation error", program, forks); 함수가 호출됩니다.

6. destroy_all 함수

• destroy_all은 스레드 생성 오류가 발생했을 때 호출되는 함수입니다. 이 함수는 프로그램을 정리하고 자원을 해제하는 역할을 할 것입니다.
• destroy_all 함수는 "Thread creation error"라는 오류 메시지와 함께 program과 forks 객체를 인수로 받아 처리합니다.
• 이 함수의 정확한 구현 내용은 코드에서 제공되지 않았지만, 일반적으로 스레드나 동적 할당된 자원들을 해제하는 과정이 포함될 것입니다.

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흐름 요약:

1. pthread_create는 새로운 스레드인 observer를 생성하려고 시도합니다.
2. monitor 함수가 스레드에서 실행되며, program->philos를 인수로 받습니다.
3. 스레드 생성이 실패할 경우 (즉, pthread_create가 0을 반환하지 않으면) 오류 처리를 위해 destroy_all 함수가 호출됩니다.
4. destroy_all 함수는 오류 메시지와 함께 프로그램의 자원들을 정리하고 종료합니다.

결론:

이 코드는 새로 생성된 스레드가 정상적으로 작동하지 않았을 때 프로그램을 안전하게 종료하고, 자원을 해제하기 위해 오류 처리를 하는 구조입니다. pthread_create를 사용하여 스레드를 생성할 때 문제가 발생하면, 추가적인 리소스를 정리하는 코드가 실행되어 메모리 누수나 예기치 않은 동작을 방지합니다.

 

 

pthread_join 함수는 스레드가 종료될 때까지 기다리며, 종료된 스레드의 리소스를 정리하는 기능을 합니다. 아래에서 이 코드의 동작을 예시를 통해 상세히 설명하겠습니다.

코드 분석:

if (pthread_join(observer, NULL) != 0)
    destroy_all("Thread join error", program, forks);

1. pthread_join 함수

• 목적: 특정 스레드가 종료될 때까지 호출한 스레드(현재 스레드)가 기다리도록 하는 함수입니다.
• 함수 시그니처:

  int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
  

• 매개변수:
  • pthread_t thread: 종료를 기다릴 스레드의 ID입니다. 여기서는 observer라는 스레드를 기다립니다.
  • void **retval: 종료된 스레드에서 반환한 값을 받을 포인터입니다. 현재 코드에서는 NULL이 전달되어 반환값을 받지 않습니다.

2. observer

• observer는 이전에 pthread_create를 통해 생성된 스레드를 가리킵니다. pthread_join은 이 스레드가 종료될 때까지 기다립니다.
• observer는 pthread_t 타입의 변수로, 스레드가 실행되는 동안 해당 스레드를 추적하는 식별자 역할을 합니다.

3. != 0 조건

• pthread_join 함수가 성공적으로 스레드의 종료를 기다리면 0을 반환합니다.
• 만약 pthread_join이 실패하면 (예: observer가 이미 종료되었거나 유효하지 않은 스레드가 전달된 경우) 오류 코드를 반환합니다. 이 경우, pthread_join은 0이 아닌 값을 반환하게 됩니다.
• 따라서 != 0 조건문은 pthread_join이 실패한 경우에만 실행됩니다.

4. destroy_all 함수

• 만약 pthread_join에서 오류가 발생하면 destroy_all 함수가 호출됩니다. 이 함수는 스레드나 자원의 정리 작업을 수행합니다.
• "Thread join error"라는 오류 메시지가 전달되고, program과 forks가 인수로 전달되어 자원 해제 작업이 수행됩니다.

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예시를 통한 상세 설명:

상황 설정:

• observer라는 스레드가 monitor 함수를 실행하고 있습니다.
• pthread_create로 observer 스레드를 생성한 후, 이제 pthread_join을 사용하여 observer가 종료될 때까지 기다립니다.
• 예를 들어, monitor 함수 내에서 10초 정도 대기한 뒤 종료된다고 가정합니다.

코드 흐름:

1. pthread_create로 스레드 생성:observer라는 스레드가 생성되고, monitor 함수가 실행되며 program->philos라는 인자를 받습니다.
2. pthread_create(&observer, NULL, &monitor, program->philos);
3. pthread_join으로 스레드 종료 대기:
   • pthread_join(observer, NULL)은 observer 스레드가 종료될 때까지 호출한 스레드를 기다립니다.
   • observer가 정상적으로 종료되면 pthread_join은 0을 반환합니다.
   • 만약 observer 스레드가 이미 종료되었거나, 다른 이유로 pthread_join이 실패하면 pthread_join은 0이 아닌 오류 값을 반환합니다.
4. if (pthread_join(observer, NULL) != 0) destroy_all("Thread join error", program, forks);
5. 오류 발생 시 destroy_all 호출:
   • 예를 들어, pthread_join 호출 전에 observer 스레드가 이미 종료되었거나 observer 스레드의 식별자(observer)가 잘못된 경우, pthread_join은 0을 반환하지 않고 오류 값을 반환합니다.
   • 이 경우 destroy_all("Thread join error", program, forks) 함수가 호출되어, "Thread join error" 메시지와 함께 자원 해제 작업이 이루어집니다.

실패 예시:

• observer 스레드가 이미 종료되었거나, 다른 이유로 pthread_join이 오류를 반환할 수 있습니다. 예를 들어, observer 스레드가 실행되지 않고 이미 종료된 상태에서 pthread_join을 호출하면 오류가 발생할 수 있습니다.
• 또한, observer의 pthread_t 값이 잘못되었거나, 다른 시스템 리소스 문제가 발생할 경우도 있을 수 있습니다.

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결론:

이 코드는 pthread_join을 사용하여 특정 스레드(observer)가 종료될 때까지 기다리며, 종료가 정상적으로 이루어지지 않으면 오류 메시지와 함께 자원 정리 함수인 destroy_all을 호출합니다. pthread_join이 실패하는 경우, 프로그램은 자원 누수를 방지하고 안전하게 종료되도록 설계된 코드입니다.