C言語でのマルチスレッドプログラミングの基礎と実践ガイド

マルチスレッドプログラミングは、複数のタスクを同時に処理するための強力な手法です。本記事では、C言語を用いたマルチスレッドプログラミングの基本概念と実装方法について解説します。特に、pthreadライブラリを使用したスレッドの生成や管理、スレッド間の同期、安全性の確保、パフォーマンスチューニングなど、実践的な内容を網羅しています。これを通じて、効率的なマルチタスク処理の技術を身につけましょう。

マルチスレッドプログラミングの概要

マルチスレッドプログラミングは、一つのプログラムが同時に複数のタスクを実行できるようにする技術です。これにより、CPUのリソースを最大限に活用し、プログラムのパフォーマンスを向上させることができます。例えば、ユーザーインターフェースが動作しながらバックグラウンドでデータを処理するアプリケーションなど、多くの現代的なソフトウェアはこの技術を利用しています。マルチスレッドプログラミングの基本的な概念を理解することは、効率的でレスポンシブなアプリケーションを開発するために重要です。

スレッドの生成と管理

C言語でマルチスレッドプログラミングを行う際には、pthread（POSIX Threads）ライブラリを使用するのが一般的です。このライブラリを使うことで、スレッドの生成や管理が容易になります。

pthreadライブラリのインクルード

まず、pthreadライブラリを使用するためには、コードの先頭に以下のインクルードを追加します。

#include <pthread.h>

スレッドの生成

スレッドを生成するには、pthread_create関数を使用します。以下は基本的な使用例です。

void *thread_function(void *arg) {
    // スレッドが実行する処理
    printf("Hello from thread!\n");
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread_id;
    pthread_create(&thread_id, NULL, thread_function, NULL);
    pthread_join(thread_id, NULL);
    return 0;
}

ここでは、pthread_create関数で新しいスレッドを生成し、thread_functionという関数を実行しています。また、pthread_join関数でスレッドの終了を待ちます。

スレッドの管理

スレッドの管理には、以下のような機能があります。

スレッドの識別子（ID）：スレッドを識別するためのIDを取得できます。
スレッドの属性：スレッドの属性（優先度、スケジューリングポリシーなど）を設定できます。

以下は、スレッドの属性を設定する例です。

pthread_attr_t attr;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
pthread_create(&thread_id, &attr, thread_function, NULL);
pthread_attr_destroy(&attr);

この例では、スレッド属性を初期化し、スレッドをジョイナブル状態で生成しています。スレッド属性は不要になったら破棄します。

スレッドの生成と管理を理解することで、効率的にマルチタスク処理を行うプログラムを作成できます。

スレッド間の同期

マルチスレッドプログラミングにおいて、スレッド間の同期は非常に重要です。適切な同期を行わないと、データの競合や不定形な動作が発生する可能性があります。C言語では、pthreadライブラリを使用して以下の方法でスレッド間の同期を実現します。

mutex（ミューテックス）

mutexは、複数のスレッドが同じリソースにアクセスする際の排他制御を行うためのものです。以下にmutexの使用例を示します。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

pthread_mutex_t mutex;

void *thread_function(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex); // ロック
    // クリティカルセクション
    printf("Thread %d is in the critical section.\n", *(int *)arg);
    pthread_mutex_unlock(&mutex); // アンロック
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[2];
    int thread_ids[2] = {1, 2};

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // ミューテックスの初期化

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, thread_function, &thread_ids[i]);
    }

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex); // ミューテックスの破棄
    return 0;
}

このコードでは、pthread_mutex_lockとpthread_mutex_unlockを使用して、クリティカルセクションを保護しています。

条件変数

条件変数は、ある条件が満たされるまでスレッドを待機させるために使用されます。以下に条件変数の使用例を示します。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
int ready = 0;

void *waiter(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (!ready) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }
    printf("Thread %d is proceeding.\n", *(int *)arg);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

void *signaler(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    ready = 1;
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t threads[2];
    int thread_ids[2] = {1, 2};

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&cond, NULL);

    pthread_create(&threads[0], NULL, waiter, &thread_ids[0]);
    pthread_create(&threads[1], NULL, signaler, &thread_ids[1]);

    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);
    return 0;
}

この例では、waiterスレッドが条件変数condがシグナルされるまで待機し、signalerスレッドが条件変数にシグナルを送っています。

これらの同期手法を使用することで、複数のスレッドがデータを安全に共有できるようになります。

スレッドの終了とリソースの解放

スレッドの終了とリソースの適切な解放は、マルチスレッドプログラミングにおいて重要なポイントです。スレッドの終了を正しく処理しないと、メモリリークやリソースの競合が発生する可能性があります。ここでは、スレッドの終了方法とリソースの解放について解説します。

スレッドの終了

スレッドは以下の方法で終了させることができます。

スレッド関数の終了:
スレッド関数の最後まで実行されると、自動的にスレッドが終了します。

   void *thread_function(void *arg) {
       printf("Thread is running.\n");
       return NULL; // スレッドの終了
   }

pthread_exit関数の使用:
スレッド関数の任意の場所でpthread_exit関数を呼び出すことで、スレッドを終了させることができます。

   void *thread_function(void *arg) {
       printf("Thread is exiting.\n");
       pthread_exit(NULL); // スレッドの強制終了
   }

他のスレッドからのスレッド終了要求:
pthread_cancel関数を使用して、別のスレッドからスレッドの終了を要求することができます。

   pthread_t thread;
   pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL);
   pthread_cancel(thread); // 他のスレッドからの終了要求

リソースの解放

スレッドの終了後にリソースを適切に解放することは、メモリリークやリソース競合を防ぐために重要です。

pthread_join関数の使用:
スレッドが終了するまで待機し、その後にリソースを解放します。pthread_joinを使用することで、スレッドの終了を確認し、リソースを解放することができます。

   pthread_t thread;
   pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL);
   pthread_join(thread, NULL); // スレッドの終了を待機

スレッド属性の破棄:
スレッドの属性を使用した場合、不要になったらpthread_attr_destroy関数を使用して破棄します。

   pthread_attr_t attr;
   pthread_attr_init(&attr);
   pthread_create(&thread, &attr, thread_function, NULL);
   pthread_join(thread, NULL);
   pthread_attr_destroy(&attr); // スレッド属性の破棄

mutexと条件変数の破棄:
プログラムの終了時にpthread_mutex_destroyやpthread_cond_destroyを使用して、mutexや条件変数を破棄します。

   pthread_mutex_t mutex;
   pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
   pthread_mutex_destroy(&mutex); // mutexの破棄

   pthread_cond_t cond;
   pthread_cond_init(&cond, NULL);
   pthread_cond_destroy(&cond); // 条件変数の破棄

これらの手法を用いて、スレッドの終了とリソースの解放を適切に行うことで、プログラムの安定性と効率性を向上させることができます。

スレッドの安全性とデッドロックの回避

マルチスレッドプログラミングでは、スレッドの安全性を確保し、デッドロックを回避することが重要です。これにより、プログラムが予期せぬ動作をしたり、停止したりすることを防ぐことができます。

スレッドの安全性を確保する方法

クリティカルセクションの保護:
複数のスレッドが同時にアクセスする共有リソースは、クリティカルセクションと呼ばれます。これを適切に保護することで、データの整合性を保ちます。mutexを使用してクリティカルセクションを保護します。

   pthread_mutex_t mutex;

   void *thread_function(void *arg) {
       pthread_mutex_lock(&mutex); // クリティカルセクションの開始
       // 共有リソースへのアクセス
       pthread_mutex_unlock(&mutex); // クリティカルセクションの終了
       return NULL;
   }

   int main() {
       pthread_t thread1, thread2;
       pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
       pthread_create(&thread1, NULL, thread_function, NULL);
       pthread_create(&thread2, NULL, thread_function, NULL);
       pthread_join(thread1, NULL);
       pthread_join(thread2, NULL);
       pthread_mutex_destroy(&mutex);
       return 0;
   }

条件変数の使用:
条件変数を使用することで、特定の条件が満たされるまでスレッドを待機させることができます。これにより、スレッド間の協調が容易になります。

   pthread_mutex_t mutex;
   pthread_cond_t cond;
   int ready = 0;

   void *waiter(void *arg) {
       pthread_mutex_lock(&mutex);
       while (!ready) {
           pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
       }
       // 共有リソースへのアクセス
       pthread_mutex_unlock(&mutex);
       return NULL;
   }

   void *signaler(void *arg) {
       pthread_mutex_lock(&mutex);
       ready = 1;
       pthread_cond_signal(&cond);
       pthread_mutex_unlock(&mutex);
       return NULL;
   }

   int main() {
       pthread_t thread1, thread2;
       pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
       pthread_cond_init(&cond, NULL);
       pthread_create(&thread1, NULL, waiter, NULL);
       pthread_create(&thread2, NULL, signaler, NULL);
       pthread_join(thread1, NULL);
       pthread_join(thread2, NULL);
       pthread_mutex_destroy(&mutex);
       pthread_cond_destroy(&cond);
       return 0;
   }

デッドロックの回避方法

ロックの順序を統一する:
すべてのスレッドで同じ順序でロックを取得することで、デッドロックを回避できます。

   pthread_mutex_t mutex1, mutex2;

   void *thread_function1(void *arg) {
       pthread_mutex_lock(&mutex1);
       pthread_mutex_lock(&mutex2);
       // 共有リソースへのアクセス
       pthread_mutex_unlock(&mutex2);
       pthread_mutex_unlock(&mutex1);
       return NULL;
   }

   void *thread_function2(void *arg) {
       pthread_mutex_lock(&mutex1);
       pthread_mutex_lock(&mutex2);
       // 共有リソースへのアクセス
       pthread_mutex_unlock(&mutex2);
       pthread_mutex_unlock(&mutex1);
       return NULL;
   }

   int main() {
       pthread_t thread1, thread2;
       pthread_mutex_init(&mutex1, NULL);
       pthread_mutex_init(&mutex2, NULL);
       pthread_create(&thread1, NULL, thread_function1, NULL);
       pthread_create(&thread2, NULL, thread_function2, NULL);
       pthread_join(thread1, NULL);
       pthread_join(thread2, NULL);
       pthread_mutex_destroy(&mutex1);
       pthread_mutex_destroy(&mutex2);
       return 0;
   }

タイムアウトを設定する:
ロックの取得にタイムアウトを設定し、一定時間内にロックを取得できなかった場合はリトライすることで、デッドロックを回避できます。

スレッドの安全性を確保し、デッドロックを回避することは、安定したマルチスレッドプログラムを作成するために不可欠です。

実践例：マルチスレッドプログラムの作成

ここでは、実際にマルチスレッドプログラムを作成し、C言語でのマルチスレッドプログラミングの基本を実践します。この例では、複数のスレッドを生成し、それぞれが独自のタスクを実行するシンプルなプログラムを作成します。

プログラムの概要

このプログラムでは、2つのスレッドを生成し、各スレッドがカウントを行います。メインスレッドは各スレッドの終了を待機し、全てのスレッドが終了したらプログラムを終了します。

コード例

以下に、実際のコード例を示します。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define NUM_THREADS 2

// スレッドが実行する関数
void *counting_function(void *arg) {
    int thread_id = *(int *)arg;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Thread %d counting %d\n", thread_id, i);
        // 簡単なウェイトを追加
        sleep(1);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    int thread_ids[NUM_THREADS];
    int rc;

    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        thread_ids[i] = i;
        printf("Creating thread %d\n", i);
        rc = pthread_create(&threads[i], NULL, counting_function, (void *)&thread_ids[i]);
        if (rc) {
            printf("Error: unable to create thread, %d\n", rc);
            exit(-1);
        }
    }

    // 各スレッドの終了を待機
    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    printf("All threads have finished counting.\n");
    pthread_exit(NULL);
}

コードの解説

スレッドの生成:
pthread_create関数を使用して、2つのスレッドを生成しています。それぞれのスレッドは、counting_functionを実行します。

   for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
       thread_ids[i] = i;
       printf("Creating thread %d\n", i);
       rc = pthread_create(&threads[i], NULL, counting_function, (void *)&thread_ids[i]);
       if (rc) {
           printf("Error: unable to create thread, %d\n", rc);
           exit(-1);
       }
   }

スレッドの実行:
各スレッドは、counting_function内でカウントを行います。各スレッドは自身のIDを使ってカウントの結果を表示します。

   void *counting_function(void *arg) {
       int thread_id = *(int *)arg;
       for (int i = 0; i < 10; i++) {
           printf("Thread %d counting %d\n", thread_id, i);
           sleep(1);
       }
       pthread_exit(NULL);
   }

スレッドの終了待機:
pthread_join関数を使用して、メインスレッドが各スレッドの終了を待機します。これにより、全てのスレッドが終了するまでメインスレッドはプログラムの終了を待ちます。

   for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
       pthread_join(threads[i], NULL);
   }

このようにして、マルチスレッドプログラムを作成し、スレッドの生成、実行、終了待機の流れを理解することができます。これが、C言語でのマルチスレッドプログラミングの基本的な実践例です。

応用例：マルチスレッドのパフォーマンスチューニング

マルチスレッドプログラムのパフォーマンスを向上させるためには、適切なチューニングが必要です。ここでは、C言語のマルチスレッドプログラムにおけるパフォーマンスチューニングの方法について説明します。

ロックの最適化

ロックの頻度を減らすことは、パフォーマンスを向上させるために重要です。クリティカルセクションの範囲を最小限に抑えることで、ロックによるオーバーヘッドを減少させることができます。

pthread_mutex_t mutex;

void *optimized_function(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        // クリティカルセクションの範囲を最小化
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        // 必要な共有リソースへのアクセス
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    return NULL;
}

適切なスレッド数の選定

スレッド数を最適化することも重要です。スレッド数が多すぎると、コンテキストスイッチのオーバーヘッドが増加し、逆にパフォーマンスが低下する可能性があります。一般的には、CPUコア数に基づいてスレッド数を決定するのが良いです。

int main() {
    int num_threads = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN); // 利用可能なCPUコア数を取得
    pthread_t threads[num_threads];
    for (int i = 0; i < num_threads; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, optimized_function, NULL);
    }
    for (int i = 0; i < num_threads; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }
    return 0;
}

データローカリティの向上

データローカリティを向上させることで、キャッシュミスを減らし、パフォーマンスを向上させることができます。スレッドごとにデータを分散させ、共有データへのアクセスを最小限に抑えることがポイントです。

typedef struct {
    int local_data;
} thread_data_t;

void *data_local_function(void *arg) {
    thread_data_t *data = (thread_data_t *)arg;
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        data->local_data++;
    }
    return NULL;
}

int main() {
    int num_threads = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
    pthread_t threads[num_threads];
    thread_data_t thread_data[num_threads];
    for (int i = 0; i < num_threads; i++) {
        thread_data[i].local_data = 0;
        pthread_create(&threads[i], NULL, data_local_function, &thread_data[i]);
    }
    for (int i = 0; i < num_threads; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }
    return 0;
}

非同期I/Oの活用

I/O操作はブロッキングが発生するため、非同期I/Oを活用してI/O待ちの間に他のタスクを実行することで、全体のパフォーマンスを向上させることができます。

#include <aio.h>

void *async_io_function(void *arg) {
    struct aiocb cb;
    int fd = open("example.txt", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return NULL;
    }

    memset(&cb, 0, sizeof(struct aiocb));
    cb.aio_fildes = fd;
    cb.aio_buf = malloc(BUFSIZ);
    cb.aio_nbytes = BUFSIZ;

    aio_read(&cb);
    while (aio_error(&cb) == EINPROGRESS) {
        // 他の処理を実行
    }

    if (aio_return(&cb) > 0) {
        // 読み取り成功
    }
    free((void *)cb.aio_buf);
    close(fd);
    return NULL;
}

これらのテクニックを活用することで、マルチスレッドプログラムのパフォーマンスを最適化し、より効率的な並列処理を実現することができます。

演習問題

ここでは、これまでに学んだマルチスレッドプログラミングの知識を確認するための演習問題を提供します。各問題に挑戦し、実際にコードを書いてみましょう。

問題1: 基本的なスレッドの生成

以下の要件を満たすプログラムを作成してください。

3つのスレッドを生成し、それぞれが”Hello from thread X”というメッセージを表示する（Xはスレッド番号）。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

#define NUM_THREADS 3

void *print_message(void *thread_id) {
    int tid = *(int *)thread_id;
    printf("Hello from thread %d\n", tid);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    int thread_ids[NUM_THREADS];

    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        thread_ids[i] = i;
        pthread_create(&threads[i], NULL, print_message, (void *)&thread_ids[i]);
    }

    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }

    return 0;
}

問題2: クリティカルセクションの保護

次の要件を満たすプログラムを作成してください。

2つのスレッドが同じカウンタ変数をインクリメントする。
カウンタ変数へのアクセスをミューテックスで保護する。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int counter = 0;
pthread_mutex_t mutex;

void *increment_counter(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        counter++;
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    pthread_create(&thread1, NULL, increment_counter, NULL);
    pthread_create(&thread2, NULL, increment_counter, NULL);

    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    printf("Final counter value: %d\n", counter);

    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    return 0;
}

問題3: スレッド間の同期

次の要件を満たすプログラムを作成してください。

1つのスレッドが変数の値を設定し、別のスレッドがその値を待機して表示する。
条件変数を使用してスレッド間の同期を行う。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

int value = 0;
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;

void *wait_for_value(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    while (value == 0) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
    }
    printf("Value is now %d\n", value);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_exit(NULL);
}

void *set_value(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    value = 100;
    pthread_cond_signal(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;

    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&cond, NULL);

    pthread_create(&thread1, NULL, wait_for_value, NULL);
    pthread_create(&thread2, NULL, set_value, NULL);

    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    pthread_cond_destroy(&cond);
    return 0;
}

問題4: デッドロックの回避

次の要件を満たすプログラムを作成してください。

2つのスレッドが2つの異なるリソースを取得し、デッドロックを回避する。
ロックの順序を統一することでデッドロックを回避する。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

pthread_mutex_t mutex1, mutex2;

void *thread_function1(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("Thread 1 acquired both mutexes\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_exit(NULL);
}

void *thread_function2(void *arg) {
    pthread_mutex_lock(&mutex1);
    pthread_mutex_lock(&mutex2);
    printf("Thread 2 acquired both mutexes\n");
    pthread_mutex_unlock(&mutex2);
    pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;

    pthread_mutex_init(&mutex1, NULL);
    pthread_mutex_init(&mutex2, NULL);

    pthread_create(&thread1, NULL, thread_function1, NULL);
    pthread_create(&thread2, NULL, thread_function2, NULL);

    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&mutex1);
    pthread_mutex_destroy(&mutex2);
    return 0;
}

これらの演習問題を通じて、C言語でのマルチスレッドプログラミングの実践的なスキルを磨くことができます。挑戦してみてください。

まとめ

C言語でのマルチスレッドプログラミングは、複数のタスクを同時に実行するための強力な技術です。この記事では、基本的なスレッドの生成と管理、スレッド間の同期、安全性の確保、デッドロックの回避、実践的なプログラム作成、およびパフォーマンスチューニングについて解説しました。

これらの技術を駆使することで、効率的でレスポンシブなアプリケーションを作成することが可能になります。演習問題を通じて、実際にコードを書きながら理解を深めることができましたでしょうか。ぜひこれらの知識を活用して、さらなるマルチスレッドプログラミングの応用に挑戦してみてください。

C言語でのマルチスレッドプログラミングの基礎と実践ガイド

マルチスレッドプログラミングの概要

スレッドの生成と管理

pthreadライブラリのインクルード

スレッドの生成

スレッドの管理

スレッド間の同期

mutex（ミューテックス）

条件変数

スレッドの終了とリソースの解放

スレッドの終了

リソースの解放

スレッドの安全性とデッドロックの回避

スレッドの安全性を確保する方法

デッドロックの回避方法

実践例：マルチスレッドプログラムの作成

プログラムの概要

コード例

コードの解説

応用例：マルチスレッドのパフォーマンスチューニング

ロックの最適化

適切なスレッド数の選定

データローカリティの向上

非同期I/Oの活用

演習問題

問題1: 基本的なスレッドの生成

問題2: クリティカルセクションの保護

問題3: スレッド間の同期

問題4: デッドロックの回避

まとめ

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C言語でのマルチスレッドプログラミングの基礎と実践ガイド

マルチスレッドプログラミングの概要

スレッドの生成と管理

pthreadライブラリのインクルード

スレッドの生成

スレッドの管理

スレッド間の同期

mutex（ミューテックス）

条件変数

スレッドの終了とリソースの解放

スレッドの終了

リソースの解放

スレッドの安全性とデッドロックの回避

スレッドの安全性を確保する方法

デッドロックの回避方法

実践例：マルチスレッドプログラムの作成

プログラムの概要

コード例

コードの解説

応用例：マルチスレッドのパフォーマンスチューニング

ロックの最適化

適切なスレッド数の選定

データローカリティの向上

非同期I/Oの活用

演習問題

問題1: 基本的なスレッドの生成

問題2: クリティカルセクションの保護

問題3: スレッド間の同期

問題4: デッドロックの回避

まとめ

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