<aside> 📗 목차

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공유 데이터 사용시 문제점

<aside> 💡 디스어셈블링 - 증감 연산자 ++ 해당 내용을 미리 숙지하시고..

다음 코드를 봅시다

int32 sum =	0; // 전역변수임

void Add() 
{
	for (int32 i = 0; i < 1'000'000; i++)
	{
		sum ++;
	}
}

void Sub()
{
	for (int32 i = 0; i < 1'000'000; i++)
	{
		sum--;
	}
}

</aside>

→ 실험1 : 100만번 수 빼고 더하기 (멀티쓰레드X)

<aside> 💡 결과는 당연히 0이다

int main()
{
	Add();
	Sub();
	cout << sum << endl;
}

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→ 실험2 : 100만번 수 빼고 더하기 (멀티쓰레드O)

<aside> 💡 결과는 실행마다 다르다

int main()
{
	thread t1(Add);
	thread t2(Sub);

	if(t1.joinable()) t1.join();
	if(t2.joinable()) t2.join();

	cout << sum << endl;
}

왜 내가 알던 더하기 빼기 결과가 다른가?

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→ 두 코드의 차이점은 Race Condition 떄문임

<aside> 💡 이 문제의 핵심은 멀티스레드 환경에서 발생하는 race condition입니다.

sequenceDiagram
    participant 메모리
    participant 스레드1
    participant 스레드2

    메모리->>메모리: sum = 0
    스레드1->>메모리: sum 읽기 (0)
    스레드2->>메모리: sum 읽기 (0)
    스레드1->>스레드1: 증가 (1)
    스레드2->>스레드2: 감소 (-1)
    스레드1->>메모리: sum 쓰기 (1)
    스레드2->>메모리: sum 쓰기 (-1)
    메모리->>메모리: 최종 sum = -1 또는 1
    Note over 메모리,스레드2: 예상 결과 0이 아님

이 다이어그램은 race condition이 어떻게 발생하는지 보여줍니다:

1. 두 스레드가 동시에 같은 메모리(sum)에 접근합니다.
2. 각 스레드는 현재 값을 읽고, 연산을 수행한 후 결과를 다시 씁니다.
3. 하지만 이 과정이 원자적(atomic)이지 않아 예상치 못한 결과가 발생합니다.

멀티스레드 환경에서 결과가 다른 이유:

1. 동시 접근: 두 스레드가 동시에 sum 변수에 접근합니다.
2. 비원자적 연산: sum++와 sum-- 연산이 한 번에 이루어지지 않습니다. (읽기, 수정, 쓰기의 세 단계로 구성)
3. 중간 상태 덮어쓰기: 한 스레드의 변경사항이 다른 스레드에 의해 덮어쓰일 수 있습니다. </aside>

<aside> 💡 결국, [증감 연산자 (전위,후위 연산)](https://cybecho.notion.site/5e2280c484414c779a6ffd1c2b2e4e02) 는 원본값을 어딘가에 가져갔다가, 값을 증감시키고 다시 원래자리로 돌려두잖아?

근데 각 스레드가 원래 자리로 돌려두는 과정에서, 둘 다 동일한 장소에 가져다두다보니, 서로가 복사해갔던 시점하고 붙여넣는 시점이 서로다르기때문에 문제가 발생한다!

이것은 마치 git commit이 꼬인것과 같은상황…

이러한 이유로 같은 데이터 영역을 공유한다면, 임계영역을 명확히 해야한다

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