유니티 코루틴의 동작원리

코루틴의 동작 원리

코루틴은 단일 스레드를 멀티 스레드 처럼 사용할 수 있는 특수한 함수를 의미합니다.

오늘은 이 기능이 어떤 원리로 동작하는지에 대해 포스팅 해보겠습니다.

 

 

코루틴이란?

코루틴을 사용하면 단일 스레드를 멀티 스레드처럼 활용할 수 있게됩니다.
함수가 진행되는 도중 yield 문을 통해 일시 정지하고, 입력한 시간 뒤에 함수를 재개합니다.
이를 통해 몇초에 한번씩 몬스터를 감지하는 기능을 구현할 수 있으며,
Update문을 대신하여 회전하거나 이동하는 로직을 구현할 수 있습니다.

 

 

어떻게 일시정지후 재개할 수 있을까

IEnumerator MyCoroutine()
{
    Debug.Log("시작");
    yield return new WaitForSeconds(1f);
    Debug.Log("1초 후");
    yield return new WaitForSeconds(1f);
    Debug.Log("2초 후");
}

void Start()
{
    StartCoroutine(MyCoroutine());
}

위의 예제 코드를 실행할때의 동작 원리를 설명드리겠습니다.

 

 

StartCoroutine() 호출 시 다음과 같은 클래스를 생성됩니다.

private class CoroutineWrapper : IEnumerator
{
    private int state;  // 현재 실행 위치
    private object current;  // 현재 yield 반환값
    private MyCoroutine originalMethod;  // 원본 메서드
    
    // 지역 변수들을 저장할 필드들
    private float localVariable1;
    private string localVariable2;
    // ... 기타 지역 변수들
}

 

 

컴파일러가 Yield 문을 기준으로 Switch - Case문을 생성합니다.

private class CoroutineWrapper : IEnumerator
{
    public bool MoveNext()
    {
        switch (state)
        {
            case 0:  // 초기 상태
                Debug.Log("시작");
                state = 1;
                current = new WaitForSeconds(1f);
                return true;
                
            case 1:  // 첫 번째 yield 이후
                Debug.Log("1초 후");
                state = 2;
                current = new WaitForSeconds(1f);
                return true;
                
            case 2:  // 두 번째 yield 이후
                Debug.Log("2초 후");
                state = 3;
                return false;  // 코루틴 종료
                
            default:
                return false;
        }
    }
}

 

정리

1. C# 컴파일러가 yield return을 사용하는 메서드를 상태 머신으로 변환
2. Unity가 이 IEnumerator를 받아서 자체적인 코루틴 관리 시스템에서 처리
3. 매 프레임마다 Unity가 MoveNext()를 호출하여 코루틴의 실행을 관리

제가 앞서 설명한 CoroutineWrapper는 실제 구현이 아닌 개념적인 설명이었습니다. 실제 구현은 C# 컴파일러와 Unity 엔진에서 이루어집니다.

 

 

주의 사항

유니티의 코루틴은 게임오브젝트에 의존적인 형태입니다.

그렇기 때문에 코루틴 실행중에 게임오브젝트가 비활성화되면 코루틴도 함께 종료되고

비활성화 상태에서 코루틴이 실행되려하면 오류가 발생합니다.