프로세스(process)와 스레드(thread)의 차이는 무엇인가?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**프로세스는 자체 메모리를 가진 격리된 프로그램이고, 스레드는 같은 프로세스 내 다른 스레드들과 메모리를 공유하는 실행 단위입니다.** 한 프로세스는 여러 스레드를 담을 수 있습니다.

## 동작 방식

- **프로세스**: 자체 주소 공간, 파일 디스크립터, 힙을 가집니다. OS에 의해 격리되어 — 한 프로세스의 크래시나 메모리 버그가 다른 프로세스를 손상시킬 수 없습니다. 컨텍스트 전환과 통신(IPC)이 상대적으로 비쌉니다.
- **스레드**: 프로세스 내부에 존재하며 힙과 전역 변수를 공유하지만, 자체 스택과 레지스터를 가집니다. 생성과 전환이 저렴하지만, 메모리를 공유하므로 동기화가 필요합니다.

```text
Process A                     Process B
├─ heap (shared by threads)   ├─ heap
├─ Thread 1 (own stack)       └─ Thread 1
└─ Thread 2 (own stack)
   ↑ threads share heap → must lock shared data
```

## 예제

```python
import threading, multiprocessing
# Threads share 'counter' — needs a lock
counter = 0
threading.Thread(target=lambda: work(counter)).start()

# Processes get separate copies — isolated, pass data via IPC/queue
multiprocessing.Process(target=work, args=(data,)).start()
```

스케줄러는 스레드에 CPU 시간을 할당하고, OS는 자원 소유권과 격리를 위해 스레드를 프로세스 아래로 묶습니다.

## 왜 중요한가

이 트레이드오프가 설계 선택을 좌우합니다. 스레드는 더 가볍고 데이터를 직접 공유하지만 경쟁 상태(race condition)의 위험이 있고, 프로세스는 더 안전하며 여러 머신으로 확장되지만 통신 비용을 치릅니다. 이를 알면, 예를 들어 Python이 CPU 작업에서 GIL을 우회하기 위해 왜 멀티프로세싱을 사용하는지 설명할 수 있습니다.

동작 방식

예제

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