ITパスポート 2015年 春期 問65

一つのアプリケーション内で並列処理を行う方式【ITパスポート 解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 問文のキーワードを拾う：「アプリケーションの中で」「複数の処理単位」「並行して処理」「マルチコアCPU」。
2. 各選択肢の意味を思い出す：
   • マルチウィンドウ：画面に複数のウィンドウを表示すること（UIに関係）。
   • マルチキャスト：ネットワークで一対多の送信を行う方式。
   • マルチスレッド：一つのアプリケーション内で複数スレッドを走らせる方式。
   • マルチブート：一台のPCに複数OSを切り替えて起動する方式。
3. 「アプリケーション内で処理単位を分ける」という記述と合致するのは ウ（マルチスレッド）であると判断する。

選択肢別の誤答解説

• ア: マルチウィンドウ
  ウィンドウ（画面の窓）を複数持つことを指します。ユーザーインターフェースの話であり、CPUの並列利用とは直接関係ありません。
• イ: マルチキャスト
  ネットワーク用語で、送信元から複数の受信先に同時にデータを送る技術です。並列処理というより通信の方式です。
• ウ: マルチスレッド
  正解です。スレッド（処理の流れ）を複数作り、同時に動かしてCPUコアを有効活用します。
• エ: マルチブート
  一台のコンピュータに複数のOSを入れ、起動時にどれを使うか選ぶ仕組みです。並列処理とは無関係です。

よくある誤解

1. 「マルチスレッドすれば必ず速くなる」
   • 実際は同期（ロック）やスレッド切替のオーバーヘッドで遅くなる場合があります。特に処理がほとんど共有資源のアクセスで占められると効果が出にくいです。
2. 「スレッドとプロセスは同じ」
   • プロセスはメモリ空間や資源を独立して持つ実行単位です。スレッドは同じプロセス内でメモリを共有する軽量な実行単位で、共有の扱いに注意が必要です。
3. 「どの言語でもスレッドは常にCPUを並列利用する」
   • 例：Python（CPython実装）の場合、GIL（Global Interpreter Lock：グローバルインタプリタロック）があり、CPUバウンドな処理では複数スレッドが同時に実行されないことがあります。

補足コラム

• ウェブサーバ：複数の利用者から来るリクエストを同時に処理するためにスレッド（やプロセス）を使うことが多いです。
• 画像処理や科学計算の並列化：大きなデータセットを分割して各スレッドで同時に計算することで処理時間を短縮できます。

import threading
import time

def work(id):
    print(f"スレッド{id}開始")
    time.sleep(1)  # 時間のかかる処理の代わり
    print(f"スレッド{id}終了")

threads = []
for i in range(4):
    t = threading.Thread(target=work, args=(i,))
    threads.append(t)
    t.start()

for t in threads:
    t.join()

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