쓰레드 풀 작성

Date: 2002/12/23

Topic: 시스템 프로그램

윤상배: dreamyun@yahoo.co.kr

쓰레드 풀은 연결/종료가 자주 일어나는 웹 서버와 같은 바쁜 서버에게 있어서 효율적인 클라이언트 연결 처리를 위해서 사용하는 프로그래밍 기법이다. 이번에는 쓰레드 풀을 이용한 애플리케이션 제작 방법에 대해서 알아보도록 하겠다.

1절. Thread Pooling

1.1절. Thread Pooling 이란

pool의 사전적인 뜻을 찾아보면 연못, 저수지, 수영장 풀 등 "무엇을 담아놓는"의 뜻을 가진다. 이대로 해석하자면 Thread Pooling이란 쓰레드를 담아 놓는 용기(메모리가 될 것이다)를 뜻하며, 프로그래밍 측면에서 해석하자면, "미리 쓰레드를 할당시켜 놓는 기법"을 뜻한다.

그렇다면 쓰레드를 미리 할당시켜 놓는 이유에 대해서 생각해보자, 지금까지 이 사이트에서 다루었던 쓰레드 프로그래밍 기법은 기본적으로 fork 방식과 매우 비슷하며, 쓰레드를 생성시켜야 될 필요가 있을 때 pthread_create(3) 등의 함수를 이용하여 새로운 작업 쓰레드를 생성시키는 방식을 사용했다. 보통 쓰레드 프로그래밍은 네트웍 프로그래밍시 주로 사용됨으로 accept(2)로 연결을 기다리다가 연결이 만들어지면 accept에서 넘어온 소켓 지시자를 인자로 하는 쓰레드를 생성했다.

이러한 방식 - 요청이 있을 때 쓰레드를 생성시키는 - 의 쓰레드 프로그래밍 기법은 대부분의 작업을 처리하기에 충분히 효율적이며, 빠르긴하지만 클라이언트로부터의 연결과 종료가 매우 바쁘게 일어나는 서버의 경우, 계속적으로 쓰레드를 생성하고 종료해야 하는 비용을 무시할 수 없게 된다. 쓰레드가 비록 fork()에 비해서 생성과 소멸시에 훨씬 적은 비용을 소모한다고는 하지만, 이건 어디까지나 상대적인 것으로 실상은 꽤 많은 시간과 비용을 소비하는 작업이다. 특히 Linux에서의 Pthread의 경우 clone(2)을 이용한 구현임으로 더욱더 많은 비용을 소비하게 된다.

Thread Pooling은 이러한 반복적인 쓰레드의 생성/소멸에 의한 비효율적인 측면을 없애고자 하는 목적으로 만들어진 프로그래밍 기법이다.

1.1.1절. Thread Pool의 구현방식

개념적으로 보자면 Thread Pool을 구성하는 건 매우 간단하다. 생성하고자 하는 크기만큼 ptread_create 함수를 돌리면 되기 때문이다.

하지만 이건 어디까지나 개념적인 것으로 대부분의 경우 각각의 쓰레드를 스케쥴링 해주어야 함으로, 때에 따라서는 구현을 위해서 매우 복잡한 프로그래밍 기법을 동원해야 할 때도 있다. 간단히 웹 서버를 Thread Pool로 구현한다고 가정을 해보자. - 보통 웹 서버는 HTTP의 특성상 연결/종료가 빈번하게 일어 남으로 쓰레드 풀을 사용할 경우 많은 이익을 얻을 수 있다 - 만약 100개의 Thread를 미리 생성시켰고, 각각의 Thread는 하나의 클라이언트 연결을 처리한다고 가정했을 때, main 쓰레드는 accept(2)를 통해서 클라이언트를 받아들였을 때, accept()로 만들어진 소켓 지정 번호를 미리 만들어진 100개의 쓰레드 중 "놀고" 있는 쓰레드에게 넘겨주어야 할 것이다. 그러기 위해서는 main 쓰레드에서 각각의 쓰레드 상태를 유지해서 적당한 쓰레드에게 파일 지정자를 넘겨줘야 할 것이다.

그나마 위의 경우는 하나의 쓰레드가 하나의 연결을 처리함으로 어렵지 않게 구현하겠지만, 만약 100개의 쓰레드가 있고, 거기에 각각의 쓰레드가 10개씩의 클라이언트 연결을 처리하도록 구성한다면, 거기에다가 적당한 로드 밸런싱 기능까지 포함시키고자 한다면, 구현이 꽤 복잡해 질 수도 있다.

위는 Thread Pool의 대략적인 구현 상태를 그림으로 나타낸 것이다. Thread Pool에 들어있는 각각의 쓰레드를 관리하기 위해서는 필수적으로 각각의 쓰레드의 상태를 가지고 있는 Schedul 자료 구조를 가지고 있어야 한다. 그래야만 MAIN THREAD에서 쓰레드 상태를 확인해서 적당한 쓰레드로 작업 분배가 가능할 것이기 때문이다. - 실제 Linux 커널도 각각의 task의 스케쥴링을 위해서 task 구조체를 유지한다. -

1.1.2절. 구현 프로세스

이제 구현 방식에 대한 밑그림이 나왔으니, 실제로 구현을 위한 프로세스를 만들어 보도록 하자.
프로세스는 슈도 코드로 구성을 하도록 하겠다. 네트웍 서버 작성을 기준으로 하겠다.

구현은 구현하는 프로그래머가 상황에 따라서 선택하기 나름이긴 하지만 보통은 위의 방법을 기본으로 해서, 약간의 변경을 가하는 정도가 될 것이다. 위의 슈도 코드를 보면 main 쓰레드에서 accept를 받으면 휴식 상태에 있는 쓰레드를 깨운다고 되어 있는데, 이때 깨우기 위해서는 쓰레드 조건 변수를 사용하면 될 것이다.

그렇다면 스케쥴 관련 자료 구조는 어떻게 구현하는게 쉬운 방법인지 생각해보도록 하자. 구현하는 방법은 프로그래머 맘이겠지만, 필자가 구현하고자 한다면 multimap을 이용해서 구현할 것이다. 이 자료 구조는 아마 다음과 같을 것이다.

멀티맵의 key는 쓰레드의 활성화 여부로 1 혹은 0이 된다. 그리고 value는 해당 쓰레드 정보가 될 것이다. 이렇게 멀티맵으로 만든 이유는 간단하다. 멀티맵은 정렬 연관 컨테이너임으로 key를 기준으로 자동적으로 정렬이 될 것이다. 만약 첫 번째 쓰레드가 처리 중(1)으로 변경되었다면 이 원소는 multimap의 가장 뒤로 정렬이 될 것이다. 그럼으로 우리는 클라이언트의 수가 총 연결 가능한 클라이언트 수(Thread Pool에 생성된 쓰레드 수)를 초과하지 않는 한 phinfo.begin()로 가져온 쓰레드는 휴식 상태(0)이라는 걸 믿을 수 있게 된다. 다시 말해서 복잡해서 쓰레드 상태가 0인지 1인지 처음부터 검사할 필요가 없다는 뜻이다.

사실 multimap을 쓴다면 굳이 "현재 연결된 클라이언트 수"를 유지하기 위해서 별도의 변수를 둘 필요가 없을 것이다. multimap에서 제공하는 count()를 이용해서 key가 "1" 인 요소의 수를 구하면 되기 때문이다. 만약 multimp의 begin() 값이 1이라면 MAX 클라이언트가 가득 찼다는 걸 의미할 것이다.

물론 multimap의 경우 기본적으로 key 값의 수정은 허용하지 않기 때문에 0을 1로 변경할 경우 실제로는 0을 가지는 요소를 삭제하고, 1을 가지는 새로운 요소를 삽입하는 방식을 취해야 할 것이다. 마찬가지로 클라이언트가 종료해서 1을 0으로 변경할 때에도 삭제/인서트를 해야할 것이다. Value(값)는 그대로 복사해서 삭제/인서트를 해야 한다.

이 방법이 번거롭다면, 그냥 배열을 쓰거나 혹은 다른 어떤 자료 구조를 쓰더라도 전혀 관계없기는 하다. 그건 자기의 기호에 맞게 선택해서 사용하면 될 문제이다.

1.2절. 예제

지금까지 Thread POOL의 구현 방법에 대해서 알아봤으니, 간단하게 구현해 보도록 하겠다. 이 코드는 지극히 기능 구현에만 신경쓴 코드이다. 에러 처리와 몇 군데 뮤텍스 잠금 처리는 각자의 재량에 맡기겠다.

예제 : pool_echo.cc

이 프로그램은 두 개의 인자를 받아들이며, 클라이언트의 입력을 되돌려 주는 일을 한다(echo 서버). 첫 번째 인자는 서비스 할 PORT 번호이고, 두 번째 인자는 쓰레드 생성 개수이다. 프로그램은 인자의 정보를 이용해서 PORT를 열고 클라이언트를 받아들인다. 클라이언트가 연결하면, Thread Pool에 남는 공간이 있는 지를 확인하고, 남는 공간이 있다면 클라이언트와 통신하게 된다.

단지 쓰레드를 미리 생성시키고 나서, 이것을 스케쥴링하기 위한 코드가 몇 줄 추가되었을 뿐 특별히 복잡한 코드는 아닐거라고 생각된다.

2절. 결론

이상 간단한 쓰레드 풀의 작성 요령에 대해서 알아보았다. 위에서 설명했듯이 쓰레드 풀이란 개념적인 요소에 가까움으로 어떻게 구현할 지는 상황에 따라서 매우 달라지게 되며, 위의 예제는 그러한 여러 가지 상황 중 가장 기본적인 상황을 예로 해서 만들어진 것이다. 어쨋든 위의 예제를 충분히 이해한다면 다른 상황으로의 응용 역시 별 어려움 없을 것이라고 생각된다.

쓰레드 풀은 보통 매우 효율적인 성능을 보장해주는 애플리케이션의 작성을 위해서 사용되어짐으로, 가능한 한 빠른 쓰레드 간 전환이 가능하도록 고민해서 코딩을 해야 한다. 위의 경우 쓰레드 간 전환을 위해서 multimap을 사용하고 있는데, accept가 들어왔을 경우 해당 클라이언트에 대한 쓰레드 할당은 매우 빠르다고 볼 수 있을 것이다. 그러나 종료할 경우에는 multimap의 첫 번째 원소부터 마지막 번 원소까지 search 해야 한다. 이것은 매우 비효율적임으로 개선할 여지가 있다. 가장 간단하게 생각할 수 있는 것은 multimap의 key 값이 1인 원소 내에서만 검색하는 것이다. 우리는 쓰레드 풀의 크기와 현재 연결된 클라이언트의 수를 알고 있음으로, multimap의 몇 번째 요소부터 key 값이 1인지를 계산해 낼수 있기 때문이다. 이렇게 할 경우 약간의 시간 단축 효과를 기대할 수 있을 것이다.

이 시간 단축 효과는 연결된 클라이언트의 수가 전체 POOL 사이즈에 비례해서 작을 수록 커질 것이다.

나머지 방법은 각자 고민을 해보기 바란다. 아마 전혀 다른 자료 구조를 사용할 수도 있을 것이다.

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쓰레드와 시그널

Date: 2003/10/27

Topic: 시스템 프로그램

윤상배: dreamyun@yahoo.co.kr

그렇잖아도 애매 모호한 쓰레드에 헷갈리는 시그널을 사용하고자 하면 여러 가지 애로 사항이 꽃피게 된다. 각 쓰레드별로 시그널이 전달되거나 전달되지 않도록 설정할 수 있어야 하기 때문인데, 개념적으로는 간단하지만 막상 적용하려면 그 과정이 머리에 그려지지 않기 때문이다.

1절. 쓰레드에서의 시그널 사용

쓰레드에서의 시그널 사용은 시그널에 대한 기본적인 이해만 가지고 있다면 약간의 응용으로 충분히 해결할 수 있는 문제이긴 하지만 범 유닉스적으로 응용하고자 한다면(특히 리눅스가 포함된다면) 운영체제 간 신경써줘야 할 문제가 있다. 이번 장에서는 쓰레드에서의 시그널을 이용하는 방법과 운영체제가 다름으로 인해 발생할 수 있는 문제들에 대해서 알아보도록 하겠다.

1.1절. 시그널을 특정 쓰레드로 보내기

쓰레드에서 시그널은 서로 공유된다는 걸 알고 있을 것이다. 문제는 공유된다는 점인데 만약 프로세스에 시그널을 보낼 경우 해당 프로세스에서 생성된 모든 쓰레드에 시그널이 전달이 되게 된다. 이것은 우리가 원하는게 아니다.

우리가 원하는 것은 특정 쓰레드에서만 시그널을 받도록 하는 것이다. 이러한 작업을 위해서 우리는 시그널 마스크를 사용한다. 시그널 마스크는 말 그대로 특정 시그널에 대해서 마스크를 씌우는 것으로 해당 쓰레드에서 특정 시그널에 대해서 마스크를 씌우면 마스킹된 시그널은 해당 쓰레드로 전달되지 않는다. 이 시그널을 받기를 원하는 쓰레드에서는 이 시그널에 대한 마스크를 제거시킨다. 그러면 블록되어 있는 시그널은 마스크가 제거된 쓰레드로 전달 될 것이다. 일종의 필터기다.

그림 1. 시그널 마스크의 작동원리

위의 그림은 시그널 마스크의 작동 원리를 보여준다. 메인 쓰레드에서는 SIGINT와 SIGUSR2에 대해서 시그널 마스크를 설치한다. 그리고 쓰레드 1에서는 SIGINT에 대한 마스크를 제거하고, 쓰레드 2에서는 SIGUSR2에 대한 마스크를 제거한다. 이렇게 되면 SIGINT가 메인 쓰레드에 도착했을 때 마스크 때문에 메인 쓰레드에는 도착하지 못하고 쓰레드 1로 전달될 것이다. SIGUSR2가 도착했을 경우 메인 쓰레드와 쓰레드 1에서는 마스크 때문에 전달되지 못하고 쓰레드 2로 시그널이 전달된다. 1.1.1절에서는 위의 작동 원리대로 구현된 예제 코드를 다루고 있다.

이러한 쓰레드별 시그널 마스킹을 위해서 pthread는 pthread_sigmask(3)라는 함수를 제공한다.

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *newmask, sigset_t *oldmask);

이 함수는 현재 쓰레드에 시그널 newmask와 how를 이용해서 시그널 마스크를 만든다. how는 SIG_BLOCK, SIG_UNBLOCK, SIG_SETMASK 중 하나를 선택할 수 있다. SIG_BLOCK은 현재 설정된 시그널 마스크에 newmask를 추가하며 SIG_UNBLOCK은 현재 설정된 시그널 마스크에서 newmask를 제거하고 SIG_SETMASK는 newmask로 현재 시그널 마스크를 설정한다.

1.1.1절. 간단 예제

그럼 pthread_mask(3)를 이용한 간단한 예제를 만들어 보도록 하겠다. 코드는 여러분이 시그널과 쓰레드에 관한 최소한의 지식을 가지고 있다는 가정하에 작성될 것이며, 설명은 주석으로 대신하도록 하겠다.

예제 : th_signal.c

위 프로그램을 실행시킨 뒤 kill 명령으로 SIGINT와 SIGUSR2 시그널을 PID로 보내보면 해당 쓰레드로 시그널이 전달되고 시그널 핸들러가 실행되는 걸 확인할 수 있을 것이다.

1.2절. 쓰레드 간 시그널 전송

외부의 다른 프로세스에서 시그널을 발생시키는 것 외에도 같은 프로세스에서 작동하는 쓰레드 간에 시그널을 전송해야 하는 경우도 생길 것이다.

이러한 쓰레드 간 시그널 전송은 여러 가지 목적으로 사용할 수 있다. 일정 시간마다 특정 쓰레드에 시그널을 전송하므로써 쓰레드를 깨워서 코드를 실행시키게 한다거나 네트워크 애플리케이션에서 write, read에 타임아웃을 검사하는 용도로도 사용 가능하다.

네트워크 애플리케이션에서 스레드 간 시그널 전달을 통해 타임아웃을 검사한다는 생각은 좀 생소할 수도 있을 것 같다. 보통은 select나 alarm을 사용할 건데, 멀티 쓰레드 프로그램의 경우 alarm(2)의 사용은 사실상 어렵다고 볼 수 있다. 여러 개의 쓰레드에서 alarm(2)를 사용할 경우 단지 하나의 alarm(마지막 alarm 값)만이 등록되어서 사용할 수 있기 때문이다. 그렇다면 select를 사용해야 할 건데, select 대신에 전용의 시그널을 발생하는 쓰레드를 이용해서 사용할 수 있다.

read(2)를 예로 들어서 설명해 보자 read(2)를 하기 전에 특정 (전역) 값을 0으로 세팅하고 read를 수행한 후 1로 값을 변경하도록 한다. 그리고 타임아웃 체크를 위한 쓰레드에서는 타임아웃 시간 간격으로(sleep(2)를 이용하면 된다) 이 값을 검사한다. 만약 값이 0으로 세팅되어 있는 걸 확인 했는데, 다음 시간이 돌아온 뒤에도 이 값이 0이라면 read 영역에서 타임아웃이 발생했다고 판단 할 수 있을 것이다. 그러면 타임아웃이 발생한 쓰레드에 시그널을 전송하도록 한다. 쓰레드에 시그널을 전송하면 인터럽트가 발생하고 read에서 빠져나오게 된다.

if (read(..) < 0)
{
        // 만약 인터럽트로 인하여 빠져나온 거라면..
        if (errno == EINTR)
        {
                ...
        }
}

시그널 발생시 인터럽트가 전달되게 하려면 약간의 부가적인 작업이 필요한데, 이것은 소켓 타임아웃을 참고하기 바란다.

1.2.1절. 다른 쓰레드로 시그널 전송

이러한 쓰레드 간 시그널 전송을 위해서 pthread_kill(3)가 제공된다.

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_kill(pthread_t thread, int signo);

첫 번째 인자 thread는 시그널을 전달받을 쓰레드의 식별자이고 signo은 전달하고자 하는 시그널 번호이다. 보내는 쪽은 pthread_kill(3)을 이용해서 비교적 간단하게 구현이 가능하다.

1.2.2절. 시그널받기

시그널을 받는 쓰레드의 경우 동기와 비동기 두 가지 방식을 통해서 받을 수 있다. 동기 방식으로 받을 경우는 sigwait(3) 함수를 이용해서 시그널이 전달될 때까지 블록되면서 기다린다.

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);

이 함수는 시그널 set에 설정된 시그널 중 하나가 전달될 때까지 호출된 영역에서 대기한다. 시그널을 받았다면 리턴되고 전달 받은 시그널 번호는 sig를 통해서 넘어온다. 시그널을 기다린다는 특징을 이용해서 쓰레드 간 동기화를 위한 목적으로도 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

두 번째는 비동기적인 방식으로 코드 실행 중에 시그널이 전달되면 인터럽트가 걸리고 시그널 핸들러가 수행되는 방식이다. 일반적인 시그널 사용 방식과 동일하다.

1.2.3절. 예제

sigwait(3)를 통해서 동기적으로 기다리는 것은 구현이 간단하므로 따로 다루지 않고 시그널 핸들러를 등록해서 비동기적으로 시그널을 기다리는 코드를 구현해 보도록 하겠다. 1.1.1절의 코드를 약간 수정했다.

예제 : thtoth_sig.c

위의 코드의 경우 시그널을 받을 쓰레드를 명시해줄 수 있으므로 시그널 마스크 등을 설치할 필요가 없다. SIGINT가 원하는 쓰레드로 정확하게 전달되는 걸 확인할 수 있을 것이다.

1.3절. 운영체제별 차이점

쓰레드의 작동 방식은 운영체제별로 많은 차이를 보여줄 수 있으며, 차이점에 유의해서 프로그램을 작성해야 한다. 여기에서는 솔라리스와 리눅스를 비교해서 설명하도록 하겠다.

지금까지의 쓰레드와 시그널에 대해서 다루었던 내용은 솔라리스와 같이 하나의 프로세스에서 다중의 쓰레드를 관리하는 경우를 기준으로 했다. 그러나 리눅스의 경우 clone(2)를 통한 다중 프로세스 형태로 쓰레드가 생성된다. 때문에 ps를 이용해서 확인할 경우 다중 쓰레드 프로세스임에도 불구하고 각각의 PID를 가지는 프로세스로 쓰레드가 생성되는걸 확인 할 수 있다.

이런 특징 때문에 리눅스 시스템에서 외부 프로세스에서 시그널을 특정 쓰레드로 보낼 경우에는 메인 쓰레드가 아닌 해당 쓰레드의 PID를 명시해 주어야 한다.

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1장. pthread_mutex_lock(3)

뮤텍스 잠금을 얻거나 해제한다.

#include <pthrad.h>
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
		

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void *ping(void *);
void *pong(void *);

pthread_mutex_t sync_mutex;
pthread_cond_t  sync_cond;

pthread_mutex_t gmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  gcond  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int main()
{
    vector<void *(*)(void *)> thread_list;
    vector<pthread_t> tident(10); 
    int thresult;
    int status;
    int i;

    pthread_mutex_init(&sync_mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&sync_cond, NULL);

    thread_list.push_back(pong);
    thread_list.push_back(ping);

    for(i = 0; i < thread_list.size(); i++ )
    {
        pthread_mutex_lock(&ync_mutex);
        if (pthread_create(&tident[i], NULL, thread_list[i], (void *)NULL) <0)
        {
            perror("error:");
            exit(0);
        }
        pthread_cond_wait(&sync_cond, &sync_mutex);
        pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    }
    for (i = 0; i < tident.size(); i++)
    {
        pthread_join(tident[i], (void **)&status);
    }
}

void *ping(void *data)
{
    int i=0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        printf("%d : ping\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        usleep(random()%100);
        i++;
    }
}

void *pong(void *data)
{
    int i = 0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    sleep(1);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        printf("%d : pong\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        i++;
    }
}
		

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

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

// 쓰레드 함수
void *t_function(void *data)
{
    int id;
    int i = 0;
    id = *((int *)data);

    while(1)
    {
        printf("%d : %d\n", id, i);
        i++;
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    pthread_t p_thread[2];
    int thr_id;
    int status;
    int a = 1;
    int b = 2;

    // 쓰레드 생성 아규먼트로 1 을 넘긴다.  
    thr_id = pthread_create(&p_thread[0], NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }

    // 쓰레드 생성 아규먼트로 2 를 넘긴다. 
    thr_id = pthread_create(&p_thread[1], NULL, t_function, (void *)&b);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }

    // 쓰레드 종료를 기다린다. 
    pthread_join(p_thread[0], (void **)&status);
    pthread_join(p_thread[1], (void **)&status);

    return 0;
}
			

#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t th, void **thread_return);
			

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

// 쓰레드 함수 
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다. 
void *t_function(void *data)
{
    int num = *((int *)data);
    printf("num %d\n", num);
    sleep(1);
    return (void *)(num*num);
}

int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;

    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    // 쓰레드 식별자 p_thread 가 종료되길 기다렸다가 
    // 종료리턴값을 가져온다. 
    pthread_join(p_thread, (void *)&status);
    printf("thread join : %d\n", status);

    return 0;
}
			

int pthread_detach(pthread_t th);
			

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

// 쓰레드 함수
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다.
void *t_function(void *data)
{
    char a[100000];
    int num = *((int *)data);
	printf("Thread Start\n");
    sleep(5);
	printf("Thread end\n");
}

int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;

	printf("Before Thread\n"); 
    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    // 식별번호 p_thread 를 가지는 쓰레드를 detach 
    // 시켜준다. 
    pthread_detach(p_thread);
    pause();
    return 0;
}
			

[root@localhost test]# while [ 1 ]; do ps -aux | grep pthread | grep -v grep | grep -v vim; sleep 1; done
root      2668  0.0  0.1  1436  292 pts/8    S    18:37   0:00 ./pthread_detach
root      2668  0.0  0.1  1436  292 pts/8    S    18:37   0:00 ./pthread_detach
			

void pthread_exit(void *retval);
			

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

// 쓰레드 함수
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다.
void *t_function(void *data)
{
    int num = *((int *)data);
    int i = 0;
    while(1)
    {
        if (i == 3)
            pthread_exit(0);
        printf("loop %d\n", i);
        i++;
        sleep(1);
    }
}

int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;


    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    pthread_join(p_thread, (void **)&status);
    return 0;
}
			

void pthrad_cleanup_push(void (*routine) (void *), void *arg);
			

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>

// 쓰레드 함수
// 1초를 기다린후 아규먼트^2 을 리턴한다.
//

char *mydata;
void cleanup(void *);
void *t_function(void *data)
{
    int num = *((int *)data);
    int i = 0;
    int a = 1;
    // cleanup handler 로 cleanup 함수를 
    // 지정한다. 
    pthread_cleanup_push(cleanup, (void *)&a);
    mydata = (char *)malloc(1000);
    while(1)
    {
        if (i == 3)
        {
            // pthread_exit 가 호출되면서 
            // cleanup 을 호출하게 된다. 
            pthread_exit(0);
            return 1;
        }
        printf("loop %d\n", i);
        i++;
        sleep(1);
    }
    pthread_cleanup_pop(0);
}


int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int thr_id;
    int status;
    int a = 100;


    thr_id = pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    if (thr_id < 0)
    {
        perror("thread create error : ");
        exit(0);
    }
    pthread_join(p_thread, (void **)&status);
    printf("Join finish\n");
}

// cleanup handler
void cleanup(void *myarg)
{
    printf("thread is clean up\n");
    printf("resource free\n");
    free(mydata);
}
			

void pthread_cleanup_pop(int execute);
			

pthread_t pthread_self(void);
			

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

void *func(void *a)
{
    pthread_t id;
    id = pthread_self();
    printf("->%d\n", id);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    pthread_t p_thread;
    pthread_create(&p_thread, NULL, func, (void *)NULL);
    printf("%d\n", p_thread);
    pthread_create(&p_thread, NULL, func, (void *)NULL);
    printf("%d\n", p_thread);

	return 1;
}
			

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t * mutex, 
           const pthread_mutex_attr *attr); 
			

// 뮤텍스 객체 선언
pthread_mutex_t mutex_lock;
...
void *t_function()
{
    pthread_mutex_lock(&mutex_lock);
    // critical section
    pthread_mutex_unlock(&mutex_lock);
}
int main()
{
    pthread_t p_thread;
    int state;
    // 뮤텍스 객체 초기화, 기본 특성으로 초기화 했음
    pthread_mutex_init(&mutex_lock, NULL);
    pthread_create(&p_thread, NULL, t_function, (void *)&a);
    ...
    pthread_joinc(&p_thread, (void **)&status);
}
			

int pthread_mutex_destory(pthread_mutex_t *mutex);
			

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
			

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex); 
			

int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, 
                    const pthread_cond_attr *attr);
			

pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
or
pthread_cond_init(&cond, NULL);
			

int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
			

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond);
			

int pthread_cond_wait(pthread_cond_t cond, pthread_mutex_t *mutex); 
			

int pthread_cond_timedwait(pthread_cont_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, 
                           const struct timespec *abstime);
			

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
			

#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

void *ping(void *);
void *pong(void *);

pthread_mutex_t sync_mutex;
pthread_cond_t  sync_cond;

pthread_mutex_t gmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t  gcond  = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

int main()
{
    vector<void *(*)(void *)> thread_list;
    vector<pthread_t> tident(10); 
    int thresult;
    int status;
    int i;

    pthread_mutex_init(&sync_mutex, NULL);
    pthread_cond_init(&sync_cond, NULL);

    thread_list.push_back(pong);
    thread_list.push_back(ping);

    for(i = 0; i < thread_list.size(); i++ )
    {
        pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
        if (pthread_create(&tident[i], NULL, thread_list[i], (void *)NULL) <0)
        {
            perror("error:");
            exit(0);
        }
        pthread_cond_wait(&sync_cond, &sync_mutex);
        pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    }
    for (i = 0; i < tident.size(); i++)
    {
        pthread_join(tident[i], (void **)&status);
    }
}

void *ping(void *data)
{
    int i=0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        printf("%d : ping\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        usleep(random()%100);
        i++;
    }
}

void *pong(void *data)
{
    int i = 0;
    pthread_mutex_lock(&sync_mutex);
    sleep(1);
    pthread_cond_signal(&sync_cond);
    pthread_mutex_unlock(&sync_mutex);
    while(1)
    {
        pthread_mutex_lock(&gmutex);
        pthread_cond_wait(&gcond, &gmutex);
        printf("%d : pong\n", i);
        pthread_cond_signal(&gcond);
        pthread_mutex_unlock(&gmutex);
        i++;
    }
}
			

int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
			

int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
			

int pthread_attr_getscope(const pthread_attr_t *attr, 
             int *scope);
			

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


int main()
{
    pthread_attr_t pattr;
    int scope;

    pthread_attr_init(&pattr);

    pthread_attr_getscope(&pattr, &scope);
    if (scope == PTHREAD_SCOPE_SYSTEM)
    {
        printf("user mode thread\n");
    }
    else if (scope ==  PTHREAD_SCOPE_PROCESS)
    {
        printf("Kernel mode thread\n");
    }

    return 1;
}
			

int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr, int scope);
			

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


int main()
{
    pthread_attr_t pattr;
    int scope;

    pthread_attr_init(&pattr);

    pthread_attr_setscope(&pattr, PTHREAD_SCOPE_PROCESS);
    pthread_attr_getscope(&pattr, &scope);
    if (scope == PTHREAD_SCOPE_SYSTEM)
    {
        printf("user mode thread\n");
    }
    else if (scope ==  PTHREAD_SCOPE_PROCESS)
    {
        printf("Kernel mode thread\n");
    }

    return 1;
}
			

int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr,
           int detachstate);
			

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

pthread_attr_t attr;
void *test(void *a)
{
    int policy;
    printf("Thread Create\n");
    pthread_attr_getdetachstate(&attr, &policy);
    if (policy == PTHREAD_CREATE_JOINABLE)
    {
        printf ("Join able\n");
    }
    else if (policy == PTHREAD_CREATE_DETACHED)
    {
        printf ("Detache\n");
    }
}
int main()
{
    int status;
    pthread_t p_thread;
    pthread_attr_init(&attr);
    if (pthread_create(&p_thread, NULL, test, (void *)NULL) < 0)
    {
        exit(0);
    }

    pthread_join(p_thread, (void **)&status);
}
			

int  pthread_attr_setdetachstate(pthread_attr_t *attr, 
             int detachstate);
			

pthread_attr_t attr;
...
// JOINABLE 상태로 변경하고자 할때 
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
// DETACHED 상태로 변경하고자 할때
pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
			

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *newmask, sigset_t *oldmask);
			

#include <pthread.h>
#include <signal.h>

int pthread_kill(pthread_t thread, int signo);
			

#include <pthread.h>
#include >signal.h>

int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);
			

#include <pthread.h>

int pthread_cancel(pthread_t thread);
			

#include <pthread.h>

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
			

#include <pthread.h>

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
			

#include <pthread.h>

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);
			

#include <pthread.h>

void pthread_testcancel(void);
			

참고 문서 #

1. Pthread 뮤텍스와 조건변수
2. pthread 1
3. pthread 모델
4. pthread 3

 http://blog.naver.com/kimsk99/50003121515

STL을 공부하다보면 STL에서 검색이 필요한 자료구조는 모두 red-black tree로 되어 있다는 것을 알 수 있다.

그동안 대충 balanced tree의 일종이라는 것 정도만 알고 있었다.

최근에 red-black tree에 대해서 적어놓은 어떤 글을 보고 구체적으로 어떤 트리인지를 조사해 보았다.

이글은 아래의 싸이트에 나오는 설명을 참조해서 정리한 것이다.

  Sorting and Searching Algorithms

-----------------------------------------------------

Red-black tree(이하 RB트리)는 binary search tree를 확장시켜서 balance 기능을 추가 시킨 트리이다.

RB트리의 정의는 아래의 5가지이다.

속성 1. 모든 노드는 red나 black의 색깔을 갖는다.

속성 2. 모든 리프(leaf)는 센티넬 노드(sentinel node)로서 black이다.

속성 3. 만약 어떤 노드가 red라면 그 노드의 두 자식은 모두 black이다.

속성 4. 루트(root)에서 리프로의 경로를 생각할 때, 모든 경로에 대해서 black의 숫자는 같다. (이것을 black height라고 한다.)

속성 5. 루트는 항상 black이다.

RB트리는 위의 5가지 속성을 유지하도록 연산을 정의하는 것이다.

위의 5가지 속성에 의해서 RB트리는 leaf까지 최대 길이의 차이가 2배 범위 안에 놓이게 된다.

(이것은 B-B-B처럼 B로만 된 leaf까지의 경로가 최적의 경로이고, B-R-B-R-B처럼 RB가 섞인 경로가 최악이다.

이때 적의 경로와 최악의 경로의 차는 2배이다.)

5가지 속성을 유지하는데 드는 비용은 insert, delete에 평균적으로나 최악의 경우 log(n)이 들어간다.

RB 트리에서 리프를 센티넬 노드라고 표현하고 있다.

이것은 리프가 내부에 값을 갖는 노드가 아니라 일종의 더미 노드이기 때문이다.

보통 리프의 구현 즉 센티넬 노드의 구현은 공용 센티넬 노드를 만들고 그것을 참조하는 형태로 사용한다고 한다.

*. 노드 삽입

노드 삽입를 위해서 먼저 binary search tree에 대한 노드 삽입 알고리즘대로 노드를 일단 추가한다.

당연히 새롭게 삽입된 노드는 기존의 센티넬 노드의 자리에 추가되어야 한다.

즉 새 노드는 두개의 센티넬 노드를 자식 노드로 갖고 기존 센티넬 노드 자리에 들어가게 된다.

새롭게 삽입된 노드의 색깔은 무조건 R로 한다.

이렇게 된 트리는 현재  

 (1) 센티넬 노드 자리에 센티넬 노드를 자식으로 갖는 노드를 추가했기 때문에 속성 2, 5는 만족한다.

 (2) R로 했기 때문에 속성 1, 4를 만족한다.

위반할 수 있는 속성은 속성 3밖에 없다.

즉 다른 속성에 위반되지 않도록 하면서 속성 3을 만족하도록 트리를 변경해 주면된다.

속성 3을 위반하는 경우는 새로운 노드의 부모 노드가 R인 경우 밖에 없다.

이때에 대한 처리 방법은 아래의 2가지로 나뉜다.

A. 부모가 R, 삼촌도 R

부모가 R이라면 할아버지는 반드시 B여야 한다.

(기존 트리가 RB트리 속성을 모두 만족하기 때문에 연속된 R을 갖을 수는 없다.)

부모와 삼촌이 모두 R이라면 아래의 그림처럼 부모와 삼촌을 B로 바꾸고 할아버지를 R로 바꾼다.

이렇게 하면 모든 노드의 black height는 보전된다.

새롭게 생긴 R노드, 즉 할아버지 노드에 대해서는 지금 적용한 삽입후 처리 알고리즘을 재귀적으로 적용할 수 있다.

할아버지 노드는 R노드이고 B를 자식으로 갖기 때문에 새롭개 삽입된 노드의 특징을 모두 지니기 때문에 같은 알고리즘이 적용될 수 있다.

만약 할아버지 노드가 루트 노드라면 할아버지 노드를 다시 B로 칠하면 된다.

이 경우는 전체 트리의 black height가 1증가하게 된다.

B. 부모가 R, 삼촌은 B

부모가 R이고 삼촌이 B인경우는 아래의 그림과 같이 트리 전체를 한칸 밀어버리면 된다.

이렇게 밀어 버린다고 해서 binary search tree의 속성을 위배하지 않는다.

이 과정에서 모든 black height는 보전 된다.

위의 두가지 경우가 모든 경우의 수이다.

생각해보면 삼촌 노드가 존재하지 않는 경우가 있을 지도 모른다.

하지만 이런 경우는 트리의 정의에 의해서 없다.

모든 리프 노드를 일종의 더미 노드인 센티넬 노드로 만들어 버렸기 때문이다.

할아버지 노드에 값을 가지고 있는 아버지 노드가 존재하기 때문에 할아버지 노드는 센티넬 노드가 아니가.

그렇기 때문에 반드시 삼촌 노드가 존재해야 한다.

또 한가지 드는 의문점은 위의 그림에서 X가 A의 left가 아니라 right라면 어떻게 할 것이냐이다.

즉 위의 그림에서 c가 R인 경우로 위의 방법을 그대로 적용한다면 B, c가 R-R 이되어문제가 생긴다.

하지만 이런 때는 먼저 트리 이동을 수행해서 위의 그림처럼 X가 A의 left 상태로 만들 수 있다.

이것은 아래 그림의 두 트리는 모두 같은 의미의 binary search tree이기 때문에 가능하다.

(물론 위의 재배치가 가능한것도 이 특성을 이용한 것이다.)

 문자 평가 함수 

① 문자 평가 함수들은 한 개 문자의 종류를 검사 또는 평가하는 함수로서 1개의 문자가 숫자인지, 문자인지, 제어문자인지, 대문자, 소문자인지의 여부를 평가한다. 

② 문자평가함수는 is-로 시작되며, is-로 시작되는 함수는 헤더파일인"ctype.h"에 정의되어 있다. 

(1)isalnum( ) 함수 

① 영문자(A∼Z, a∼z) 또는 숫자(0∼9)인지를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식 

【 예제13-1 】하나의 문자를 읽어 들여 영문자 또는 숫자이면 alphanumeric를 출력하는 프로그램(ch13-1.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2)isalpha( ) 함수 

① 영문자(A∼Z, a∼z)인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-2 】하나의 문자를 읽어 들여 영문자이면 alphabetic을 출력하는 프로그램(ch13-2.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(3) iscntrl( ) 함수 

① 제어문자인가를 평가하여 제어문자로 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을

돌려준다.

② 형식

【 예제13-3 】하나의 문자를 읽어 들여 제어문자이면 Input data is control character를 출력하는 프로그램(ch13-3.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(4) isdigit( ) 함수 

① 0∼9인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-4 】하나의 문자를 읽어들여 숫자이면 digit을 출력하는 프로그램(ch13-4.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(5) isupper( ) 함수 

① 영문 대문자(A∼Z)인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-5 】하나의 문자를 읽어 들여 영문 대문자이면 upper alphabetic을 평가하는 프로그램(ch13-5.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(6) islower( ) 함수 

① 영문 소문자(a∼z)인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을

돌려준다.

② 형식

【 예제13-6 】다음과 같이 선언한 문자 중에서 소문자들을 출력하는 프로그램(ch13-6.c)

char a[9] = {'K', 'b', 's', 'M', 'b', 'c', 'S', 'b', 's'};

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(7) isspace( ) 함수 

① 공백인가를 평가하여 참이면 0이외의 값을 돌려주고, 거짓이면 0을 돌려준다.

② 형식

【 예제13-7 】공백이 입력되기 전까지 문자를 출력하는 프로그램(ch13-7.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

13-2. 문자 변환 함수 

① 소문자를 대문자로, 대문자를 소문자로 변환하거나 또는 ASCII 코드가 아닌 값을 ASCII 코드 값으로 바꾸어 준다.

② 문자변환함수는 헤더파일인 "ctype.h"에 정의되어 있다. 

(1) toascii( ) 함수 

① ASCII 코드로 변환시켜 주는 함수

② 형식

【 예제13-8 】지정 문자를 ASCII 코드로 변환시켜 주는 프로그램(ch13-8.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2) tolower( ) 함수 

① c가 대문자이면 소문자로 변환시켜 준다.

② 형식 

【 예제13-9 】지정문자가 대문자이면 소문자로 변환시켜 주는 프로그램(ch13-9.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(3) toupper( ) 함수 

① c가 소문자이면 대문자로 변환시켜 준다.

② 형식 

【 예제13-10 】지정문자가 소문자이면 대문자로 변환시켜 주는 프로그램(ch13-10.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

13-3. 문자열의 조작함수 

문자열 조작 함수는 헤더파일인 "string.h"에 정의되어 있다. 

(1) strcpy( ) 함수 및 strncpy( ) 함수 

① 문자열을 복사하는 함수

② 형식

③ strcpy( )함수

"cd"가 가리키는 버퍼에 "str"이 가리키는 문자열을 복사하고, 함수값으로 "cd"의 값을 반환한다.

④ strncpy( ) 함수

앞에서부터 최대 len 문자까지를 복사한다. 이때 "cd"는 "복사 문자열의 길이 + 1"크기 이상을 확보해 두어야 한다. 

【 예제13-11 】문자열 str을 배열 cd에 copy하는 프로그램(ch13-11.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-12 】문자열 str에서 6개의 문자를 cd에 복사하는 프로그램(ch13-12.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2) strcat( ) 및 strncat( ) 함수 

① 문자열을 연결시키는 함수

② 형식

③ strcat( ) 함수

"buf"가 가리키는 버퍼에 들어있는 문자열의 뒷부분에 "str"이 가리키는 문자열을 연결시킨다.

④ strncat( ) 함수

"str"이 가리키는 문자열의 최대 "len" 문자까지만 "buf"가 가리키는 버퍼의 문자열에 연결시켜 준다.

【 예제13-13 】문자열 buf와 문자열 str을 연결하여 출력하는 프로그램이다.(ch13-13.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-14 】문자열 buf와 문자열 str의 11개의 문자를 연결하는 프로그램(ch13-14.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(3) strchr( ) 함수 및 strrchr( ) 함수 

① 지정된 문자의 최초 위치 탐색과 최후 위치 탐색을 위한 함수

② 형식

③ strchr( ) 함수

"string"내에서 찾고 싶은 문자 c의 내용이 발견되면 발견된 최초의 위치를 반환하고 발견되지 않으면 null 값을 반환한다. 즉, 최초의 문자가 발견된 위치를 반환시켜 준다.

④ strrchr( ) 함수

"string"내에서 찾고 싶은 문자 c의 내용이 발견되면 발견된 최후 위치를 반환하고 발견되지 않으면 null값을 반환한다. 즉, 최후의 문자가 발견된 위치를 반환시켜 준다. 

【 예제13-15 】문자열 string에서 e가 발견된 최초의 주소를 구하는 프로그램(ch13-15.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-16 】문자열 string에서 e가 기억된 마지막 주소를 구하는 프로그램(ch13-16.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(4) strcmp( ) 함수 및 strncmp( ) 함수 

① 문자열을 비교하는 함수로 앞에서 한 개의 문자씩 사전식 순서로 비교하여 그 결과를

반환한다.

② 형식

③ 2개의 문자열을 비교한 후 다음과 같이 결과를 반환한다.

• string1 > string2 이면 양수값을 반환한다.
• string1 = string2 이면 0을 반환한다.
• string1 < string2 이면 음수값을 반환한다.

④ strcmp(p, q) 함수

문자열 p와 q를 비교하여 p의 문자열이 알파벳순으로 q보다 앞이면 음수값, 뒤이면 양수값을 반환한다.

【 예제13-17 】문자열 string1과 문자열 string2를 비교하는 프로그램(ch13-17.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-18 】문자열 string1과 문자열 string2를 비교하는 프로그램(ch13-18.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(5) strset( )함수 및 strnset( ) 함수 

① 문자열을 변경시키는 함수

② 형식

③ strset( ) 함수

문자열 string이 가리키는 곳의 모든 문자를 c와 같은 문자로 전부 변경시킨다.

④ strnset( ) 함수

문자열 string이 가리키는 곳의 첫 번째 문자부터 n개의 문자만 c와 같은 문자로 전부 변경시킨다. 

【 예제13-19 】포인터 string이 가리키는 "SONATA" 문자열을 "KKKKKK"로 바꾸는 프로그램(ch13-19.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-20 】포인터 string이 가리키는 "SONATA" 문자열을 "SONKKK"로 바꾸는 프로그램(ch13-20.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

【 예제13-21 】포인터 string이 가리키는 "SONATA" 문자열을 "KKKATA"로 바꾸는 프로그램(ch13-21.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(6)strlen( ) 함수 

① 문자열의 길이를 알아내는 함수

② "\0"을 포함하지 않은 문자열 길이를 함수값으로 반환시켜 준다.

③ 형식

【 예제13-22 】문자열 string의 문자열 길이를 구하는 프로그램(ch13-22.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(7) atoi( ) 함수 

① 문자열을 정수로 변환시키는 함수

② 형식

【 예제13-23 】문자열 string1과 문자열 string2를 정수로 변환하여 덧셈하는 프로그램(ch13-23.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(8) strlwr( ) 함수, strupr( ) 함수, strrev( ) 함수 

① strlwr( ) 함수 : 소문자화 하는 함수 

【 예제13-24 】"KBS"를 "kbs"로 변환하는 프로그램(ch13-24.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

② strupr( ) 함수 : 대문자화 하는 함수 

【 예제13-25 】"kbs"를 "KBS"로 변환하는 프로그램(ch13-25.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

③ strrev( ) 함수 : 문자 배열을 반대로 하는 함수 

【 예제13-26 】"Computer"를 "retupmoC"로 변환하는 프로그램(ch13-26.c)

▶ 프로그램

▶ 실행결과

13-4. 문자열 변환 함수 

출력하고자 하는 문자열을 주어진 형식에 따라 편집하여 주는 함수 

(1) sprintf( ) 함수 

① 문자열을 지정된 서식에 따라 출력을 변환하는 함수

② 형식

③ 출력 자료들을 "format"에 표시된 변환 규칙에 따라 buffer에 넣는다. 편집이 끝난 후에는 '\0'을 제일 끝에 추가시킨다. 

【 예제13-27 】다음 프로그램을 실행하라.(ch13-27.c)

char buf1[10], buf2[14], *p = "KOREA";

① sprintf(buf1, "seoul%d%c", 123, '!');

buf1의 내용:

② sprinf(buf2, "%-5s = %5d", p, 123);

buf2의 내용:

▶ 프로그램

▶ 실행결과

(2) sscanf( ) 함수 

① 표준 입력에서 서식 지정된 값을 읽어 들인다.

② 형식

③ "buffer" 내의 자료를 "format"에 표시된 변환 규칙에 따라 입력자료1, 입력자료2, … 등에 입력시켜 준다. 이 함수의 반환 값은 입력이 성공되면 입력 변수의 개수가 되며, 실패시에는 -1이 된다. 

【 예제13-28 】다음 프로그램을 실행하여라.(ch13-28)

char *buf = "KOREA 12345 3.14", name[10];

float f;

int i, j;

sscanf(buf, "%s%3d%d%f", name, &i, &j, &f);

▷ buf의 내용 :

▷ 문자 변수 name의 내용 :

▷ 정수형 변수 i, j와 실수형 변수 f의 내용 :

i의 내용 :

j의 내용 :

f의 내용 :

▶ 프로그램

▶ 실행결과

출처:http://www.daejin.or.kr/home/hslee2/TC/chap13/chap13-1.htm