아래와 같은 간단한 멀티스레드 프로그램이 있다. 각 스레드가 각각의 변수에다 계산을 하는 코드이다. 코드 자체는 제대로 작동은 하지만 최적 성능의 관점에서 보면 문제점이 있는 코드다. 그래서 이런 코드가 멀티코어 CPU에서 빡세게 돌 때는 심각한 성능 저하가 일어날 수 있다.

테스트해보니 아래 코드는 내 컴퓨터 (Core 2 Duo E6400) 에서 약 1.37초가 걸린다. 그러나 문제점을 수정할 경우에는 대략 (릴리즈모드로 컴파일) 1.13초가 걸린다. 약 20%가 넘는 차이다. 만약 그냥 디버그 모드로 컴파일 할 경우에는 그 차이가 3배에 달한다. 한번 문제가 무엇인지 잘 생각해보고 최적의 성능을 얻기 위해 코드를 수정 해보세요.

코드는 윈도우 용이고 리눅스에서도 간단히 pthread로 만들 수 있음. volatile을 쓴 이유는 이 코드를 그대로 최적화 컴파일하면 for 루프가 그냥 사라지게 된다. 왜냐면 data1, data2를 아무도 참조하지 않기 때문에 그냥 날려버린다. 그래서 이걸 막기 위해 최적화를 하지마라는 의미에서 volatile이 필요하다.

이 코드는 듀얼 코어 이상에서만 코드 수정으로 성능 차이를 목격 할 수 있다. 그리고 for 루프에서 계산하는 data1, data2 전역 변수는 다른 스레드가 그 중간 값을 관찰할 수 있어야 한다는 조건이 더 있다. 즉, for 루프 계산을 로컬 변수로 대체하는 것 말고, for 계산 부분에서 전역 변수 업데이트는 그대로 둬야만 한다.

#include <windows.H>
#include <stdio.H>
#include <tchar.H>
 
volatile int data1;
volatile int data2;
 
DWORD CALLBACK TestThread1(void* /*arg*/)
{
    for (int i = 0; i < 500000000; ++i)
        data1 = data1 + 1;
    return data1;
}
 
DWORD CALLBACK TestThread2(void* /*arg*/)
{
    for (int i = 0; i < 500000000; ++i)
        data2 = data2 + 1;
    return data2;
}
 
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    HANDLE thread[2];
    SetPriorityClass(GetCurrentProcess(), HIGH_PRIORITY_CLASS);
 
    DWORD startTime = GetTickCount();
    thread[0] = CreateThread(NULL, 0, TestThread1, (LPVOID)0, 0, NULL);
    thread[1] = CreateThread(NULL, 0, TestThread2, (LPVOID)0, 0, NULL);
    WaitForMultipleObjects(2, thread, TRUE, INFINITE);
    _tprintf(_T("%d\n"), GetTickCount() - startTime);
    return 0;
}