「スレッドセーフ」の版間の差分

2016年4月16日 (土) 10:55時点における版

スレッドセーフ (Thread-safe) とは、マルチスレッドプログラミングの概念です。複数のスレッドが同時に、同じコードを実行しても問題が発生しない、ということを意味します。

読み方

スレッドセーフ

すれっどせーふ

Thread-safe

すれっどせーふ

概要

マルチスレッドプログラミングでは、複数のスレッドが並列で実行されるため、リソースへのアクセスに注意が必要になります。 forkモデルのマルチプロセスでは、メモリ空間がプロセスごとに分離されますが、マルチスレッドプログラミングの場合は、同じメモリ空間で実行されるため、広域メモリへのアクセスを行うときに、mutex ロックを利用するなど、排他制御などが必要となります。

格スレッドから考えなしにリソースにアクセスするとき、プログラムは予期せぬ事態に陥り、期待した動作ができず、おかしな結果になったり、プログラムが停止してしまう、といったことにつながります。

マルチスレッドプログラミング では、プログラムが安全に実行できるように、 スレッドセーフ に対応したライブラリを利用することや、スレッドセーフ のコードを書く必要があります。

スレッドセーフであるかの判断基準

プログラムがスレッドセーフであるかを判断するのは、簡単ではありませんが、以下の点に着目して、コードを読む・調べることで、判断することができます。

• グローバル変数(広域変数)やヒープ(動的メモリ)にアクセスしていない
• ファイルやプロセスなどのリソースの確保や開放を実施していない
• 参照やポインタによる間接的なアクセスをしていない
• volatile 変数を利用していない

スレッドセーフの要件

スレッドセーフを実現する方法として、以下の要件があります。

• リエントラント
• 排他制御
• スレッドローカルデータ
• アトミック操作

排他制御

pthread を利用する場合の排他制御には、pthread_mutex を利用できます。 詳しくは、pthread_mutexで排他ロックする方法 をご参照下さい。

アトミック操作

C言語でアトミックな操作をする場合は、C11で導入した アトミック型修飾子 が利用できます。

関連項目

• C言語のマルチスレッドプログラミング
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