number가 0이 안되는 상황이 이해가 않습니다.

Question

public void Acquire() { while (_locked) // 화장실 문이 비어있을 때 까지 대기를 한다. { } // 들어가서 문을 잠그는 작업 _locked = true; } 이렇게 화장실에 들어가는 과정과 잠그는 과정이 달라서, 그 시간차 동안에 두 쓰레드가 동시에 공유 자원에 접근해서 number에 0이지 나오지 않는다고 설명해주셨습니다. 근데 이 설명이 잘 이해가 가지 않습니다. 위 코드에 화장실에 2명이 들어간다는 게 어떤 의미인가요? 제가 이해한 바로는 _locked이 false가 되어 while문을 빠져나왔을 때 다른 쓰레드도 Acquire함수에 접근하여, 두 쓰레드에서 _locked에 true를 대입하는 것으로 이해했습니다. 근데 이러한 이유 때문에 number++와 number-- 연산에서 에러가 나는 과정이 이해가 되지 않습니다. 결국 for문을 만번이든, 10만번이든 돈 다는 뜻은 number++ 혹은 nunber-- 연산을 했다는 뜻인데 왜 number에 0이 출력되지 않고 이상한 값이 출력되는지 잘 모르겠습니다. number++ 혹은 number-- 연산이 스킵이 되는 과정이 이해가 안갑니다.

Rookiss · Answer

위 코드에 화장실에 2명이 들어간다는 게 어떤 의미인가요? 말 그대로입니다. 문이 열려 있다고 급히 들어가다 보니 2명이 들어간 것이죠. 코드에선 원래 while() 부분을 통과하는 것은 딱 1개의 쓰레드여야 하는데, 코드에 문제가 있어 다수의 쓰레드를 통과시킨 것이죠. 제가 이해한 바로는 _locked이 false가 되어 while문을 빠져나왔을 때 다른 쓰레드도 Acquire함수에 접근하여, 두 쓰레드에서 _locked에 true를 대입하는 것으로 이해했습니다. while (_locked) // 화장실 문이 비어있을 때 까지 대기를 한다. { } // 들어가서 문을 잠그는 작업 _locked = true; 네 맞습니다. 위에서 while () 부분을 거의 동시에 실행해서 둘 다 빠져나오고, _locked = true를 동시에 실행하는 것이죠. 근데 이러한 이유 때문에 number++와 number-- 연산에서 에러가 나는 과정이 이해가 되지 않습니다. 결국 for문을 만번이든, 10만번이든 돈 다는 뜻은 number++ 혹은 nunber-- 연산을 했다는 뜻인데 왜 number에 0이 출력되지 않고 이상한 값이 출력되는지 잘 모르겠습니다. number++ 혹은 number-- 연산이 스킵이 되는 과정이 이해가 안갑니다. number++와 number--에 '에러'가 나는 것은 아니고 연산이 스킵이 되는 것도 아닙니다. 양쪽 다 10만번 호출은 했지만 그냥 결과가 0이 아닌 것 뿐이죠. 이 부분은 atomic을 다룰 때 설명을 했으니 다시 복습을 해보시기 바랍니다. 우리 눈에는 number++이 하나의 연산으로 보이지만 내부적으로 CPU 명령어 단으로 보면 저 명령어는 1) number라는 메모리 주소에 있는 값을 갖고오고 2) 그 값에다 1을 더하고 3) 다시 number의 메모리 주소에 결과값을 저장하는 단계로 이루어져 있습니다. 이를 동시에 여러 쓰레드에서 실행하면, 쓰레드 A에서 1-2 단계까지 호출하고 3을 아직 안 한 상태에서 쓰레드 B가 끼어들면, 아직 A의 3이 적용되기 전이라 증가되기 전의 값으로 연산을 하게 됩니다.