프로세스? 쓰레드?

클라이언트 프로그래머의 서버 공부 시작글입니다.

다시 기초부터 시작합니다..

C++ 프로세스와 쓰레드의 차이

C++에서 프로세스(Process)와 쓰레드(Thread)는 모두 실행 단위를 의미하지만, 동작 방식과 사용 목적이 다릅니다.

1. 프로세스(Process)란?

프로세스는 운영체제(OS)에서 실행 중인 프로그램을 의미합니다.

• 각각의 프로세스는 독립적인 메모리 공간(주소 공간)을 가짐
• 다른 프로세스와 메모리를 공유하지 않음
• 프로세스 간의 통신(IPC, Inter-Process Communication)은 추가적인 작업이 필요함

프로세스의 특징

• 독립적인 실행 단위
• 운영체제가 직접 관리
• 하나의 프로세스가 종료되어도 다른 프로세스에 영향을 주지 않음
• 실행 속도가 비교적 느림 (프로세스 간 문맥 전환 비용이 큼)

2. 쓰레드(Thread)란?

쓰레드는 프로세스 내에서 실행되는 작은 실행 단위입니다.

• 하나의 프로세스 내에서 여러 개의 쓰레드를 가질 수 있음 (멀티쓰레딩)
• 같은 프로세스의 메모리를 공유 (데이터 영역, 힙 영역 등)
• 하지만 각각의 쓰레드는 독립적인 스택(Stack)과 레지스터(Register)를 가짐

쓰레드의 특징

• 같은 프로세스 내에서 동작
• 메모리 공유로 인해 빠른 데이터 교환 가능
• 실행 속도가 빠름 (쓰레드 간 문맥 전환 비용이 적음)
• 하지만 동기화 문제(Race condition, Deadlock 등)가 발생할 수 있음

3. 프로세스와 쓰레드의 차이 비교

비교 항목프로세스(Process)쓰레드(Thread)

실행 단위	독립적인 실행 단위	프로세스 내부의 실행 단위
메모리 구조	독립적인 메모리 공간	프로세스의 메모리 공유
통신 방식	프로세스 간 통신(IPC) 필요	메모리를 공유하여 빠른 데이터 전달 가능
실행 속도	느림 (문맥 전환 비용 큼)	빠름 (문맥 전환 비용 적음)
안정성	하나의 프로세스가 죽어도 다른 프로세스에 영향 없음	하나의 쓰레드 오류가 프로세스 전체에 영향을 줄 수 있음
활용 예시	운영체제 프로세스, 대형 애플리케이션	멀티쓰레딩 서버, 게임 엔진

4. C++에서 프로세스와 쓰레드 사용 방법

1) C++에서 프로세스 생성 (fork() - 리눅스)

C++에서는 보통 fork()를 사용하여 새로운 프로세스를 생성합니다.

fork()는 리눅스에서만 사용 가능하며, Windows에서는 CreateProcess()를 사용해야 합니다.

2) C++에서 쓰레드 생성 (std::thread)

C++11부터 std::thread를 사용하여 쉽게 멀티쓰레딩을 구현할 수 있습니다.

5. 언제 프로세스를 사용하고, 언제 쓰레드를 사용할까

프로세스가 적합한 경우

• 서로 독립적인 작업을 수행해야 할 때
• 보안적으로 분리된 환경이 필요할 때
• 크롬 브라우저처럼 여러 개의 독립적인 작업이 필요한 경우

쓰레드가 적합한 경우

• 같은 데이터를 여러 작업에서 공유해야 할 때
• 실행 속도가 중요한 멀티태스킹 프로그램 (ex: 게임, 웹 서버)
• 자원을 효율적으로 활용해야 할 때

6. 결론

• 프로세스는 서로 독립적인 실행 단위로 동작하며, 메모리를 공유하지 않음.
• 쓰레드는 같은 프로세스 내에서 실행되며, 메모리를 공유하여 빠르게 작업을 수행할 수 있음.
• 멀티쓰레딩은 성능을 향상시키지만 동기화 문제를 신경 써야 함.

따라서, 프로그램의 특성과 요구사항에 따라 적절한 방식을 선택하는 것이 중요합니다.