[면접 준비] 컴퓨터 사이언스 및 공통 질문 정리

✅ 1. 프로세스와 스레드의 차이

• 질문: 프로세스와 스레드의 차이는 무엇인가요?

모범 답안

• 프로세스는 독립된 메모리 공간을 가진 실행 단위입니다.
• 스레드는 하나의 프로세스 내에서 실행되는 작업 단위로, 같은 메모리 공간을 공유합니다.
• 스레드는 문맥 전환이 가볍고, 병렬 처리에 유리합니다.

심화 질문

• 스레드 간 동기화는 어떻게 처리하나요?

모범 답안

• 뮤텍스, 세마포어, 크리티컬 섹션 등을 통해 공유 자원 접근을 제어합니다.
• 고성능 게임에서는 std::atomic이나 락-프리 자료구조를 활용합니다.

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✅ 2. 힙과 스택의 차이

• 질문: 힙과 스택의 차이는 무엇인가요?

모범 답안

• 스택은 지역 변수에 사용되며, 자동으로 메모리가 할당/해제되고 빠릅니다.
• 힙은 개발자가 직접 메모리를 할당/해제해야 하며 크기는 크지만 느립니다.

심화 질문

• 스택 오버플로우는 어떤 상황에서 발생하나요?

모범 답안

• 재귀 호출이 과도하거나 너무 큰 지역 변수를 사용할 때 발생합니다.

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✅ 3. 메모리 누수 방지 기법

• 질문: 메모리 누수는 어떻게 방지할 수 있나요?

모범 답안

• 스마트 포인터(unique_ptr, shared_ptr) 사용
• RAII, 메모리 풀, 오브젝트 풀링 사용
• 리소스 해제를 명확히 하는 코딩 스타일 유지

심화 질문

• 힙 단편화를 줄이기 위한 방법은?

모범 답안

• 고정 크기 블록 할당, 풀 할당자 사용
• 메모리 풀을 구성하여 자주 사용하는 크기의 블록을 사전에 관리

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✅ 4. 캐시와 지역성

• 질문: 캐시 메모리와 지역성이란 무엇인가요?

모범 답안

• 캐시는 CPU 속도와 메모리 속도 차이를 줄이기 위한 고속 메모리입니다.
• 시간 지역성과 공간 지역성을 활용해 캐시 효율을 높입니다.

심화 질문

• 캐시 미스는 어떤 종류가 있나요?

모범 답안

• Cold Miss, Capacity Miss, Conflict Miss
• 각각 최초 접근, 용량 부족, 캐시 충돌로 발생합니다.

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✅ 5. 문맥 전환이란?

• 질문: 문맥 전환이란 무엇인가요?

모범 답안

• CPU가 다른 스레드/프로세스로 작업을 바꿀 때 상태를 저장하고 복원하는 과정
• 오버헤드가 발생하며 너무 잦으면 성능 저하

심화 질문

• 경량 스레드와 커널 스레드의 문맥 전환 차이는?

모범 답안

• 커널 스레드는 OS가 전환을 관리해 오버헤드가 큼
• 사용자 스레드(Green Thread)는 경량으로 문맥 전환이 빠름

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✅ 6. 동기화란?

• 질문: 동기화란 무엇인가요?

모범 답안

• 여러 스레드가 공유 자원을 동시에 접근할 때 데이터 무결성을 보장하는 기법
• 뮤텍스, 세마포어, 모니터 사용

심화 질문

• 뮤텍스와 세마포어의 차이는?

모범 답안

• 뮤텍스는 한 스레드만 접근 허용, 세마포어는 동시 접근 수 조절 가능

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✅ 7. 데드락이란?

• 질문: 데드락이란 무엇인가요?

모범 답안

• 두 개 이상의 스레드가 서로 자원을 기다리며 무한 대기하는 상태

심화 질문

• 데드락을 방지하는 방법은?

모범 답안

• 자원 할당 순서를 고정
• 타임아웃 설정
• 교착상태 감지/회복 기법 활용

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✅ 8. 가상 메모리

• 질문: 가상 메모리란 무엇인가요?

모범 답안

• 실제 물리 메모리보다 큰 공간을 사용하는 듯한 추상화된 메모리 공간
• 페이징 기법 사용, 주소 변환을 통해 메모리 관리

심화 질문

• 페이지 폴트는 언제 발생하나요?

모범 답안

• 접근하려는 주소가 실제 메모리에 없을 때 발생하며, 디스크에서 로딩 필요

추가 심화 질문

• TLB는 무엇이고 어떤 역할을 하나요?

모범 답안

• TLB는 주소 변환 결과를 캐싱하여 가상 → 물리 주소 변환을 빠르게 수행함

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✅ 9. 멀티스레딩과 레이스 컨디션

• 질문: 멀티스레딩과 레이스 컨디션이란?

모범 답안

• 멀티스레딩은 병렬 처리 구조이며, 공유 자원 접근 시 순서에 따라 결과가 달라질 수 있는 문제가 레이스 컨디션

심화 질문

• Atomic 연산이란 무엇인가요?

모범 답안

• 더 이상 쪼갤 수 없는 연산. std::atomic 등을 통해 동기화 없이 안전하게 연산 가능

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✅ 10. 게임 루프에서의 스레드 활용

• 질문: 게임 클라이언트에서 스레드는 어떤 용도로 쓰이나요?

모범 답안

• 리소스 로딩, AI 처리, 사운드, 네트워크 수신 등 병렬 처리에 사용

심화 질문

• 게임 루프에서 멀티스레딩을 적용한 사례는?

모범 답안

• 렌더링과 논리 분리
• 비동기 리소스 스트리밍
• Job 시스템 또는 코루틴 기반 동시 작업 처리

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✅ 11. 스토리지 및 SSD

• 질문: HDD와 SSD의 차이점은?

모범 답안

• HDD는 물리 회전 디스크, SSD는 반도체 기반
• SSD는 빠르고, 전력 소모 적고, 충격에 강함

심화 질문

• SSD에서 TRIM 명령은 어떤 역할을 하나요?

모범 답안

• 사용하지 않는 블록을 미리 정리해 SSD 성능 유지 및 수명 연장

추가 심화 질문

• 게임에서 로딩 속도를 높이기 위한 스토리지 활용법은?

모범 답안

• 비동기 스트리밍, 묶음 로딩, 메모리 맵핑 활용

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✅ 12. 파이프라인과 CPU 구조

• 질문: CPU 파이프라인이란?

모범 답안

• 명령어를 여러 단계로 분리하여 병렬로 처리하여 성능을 높이는 구조

심화 질문

• 파이프라인 해저드란?

모범 답안

• 명령어 간 의존성이나 자원 충돌로 파이프라인 흐름이 끊기는 현상
  (데이터, 제어, 구조적 해저드 존재)

추가 심화 질문

• Superscalar 구조란?

모범 답안

• 하나의 사이클에서 여러 명령어를 병렬로 실행할 수 있는 CPU 아키텍처

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✅ 전체 요약 표 (카테고리별)

주제질문 요약심화 포인트

프로세스/스레드	프로세스 vs 스레드 차이	스레드 동기화, 활용 사례
메모리	힙 vs 스택, 메모리 누수	스택 오버플로우, 단편화
캐시	캐시 지역성	캐시 미스 종류
동기화	뮤텍스, 세마포어	데드락 방지
가상 메모리	페이징, TLB	페이지 폴트
멀티스레딩	병렬 처리, 레이스 컨디션	atomic, 게임 적용 사례
스토리지	SSD vs HDD	TRIM, 스트리밍
CPU 구조	파이프라인	해저드, Superscalar

 

 

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✅ 13. 자료구조 / 알고리즘

Q. 게임에서 어떤 자료구조를 자주 쓰나요?
모범 답안:
배열, 큐, 스택, 해시맵, 그래프, 우선순위 큐 등을 사용합니다. 예를 들어, 상태 전이는 해시맵으로 빠르게 접근하고, 경로 탐색에는 A*와 우선순위 큐를 사용합니다.

 

심화 질문: 힙과 우선순위 큐의 차이는?

심화 답변: 힙은 최소/최대 값을 빠르게 찾기 위한 트리 기반 자료구조입니다. 우선순위 큐는 힙을 내부적으로 사용하여 요소들을 우선순위에 따라 정렬된 큐처럼 처리합니다. 즉, 구현은 힙, 인터페이스는 큐입니다.

 

심화 질문: unordered_map의 구조와 충돌 해결 방식은?

심화 답변: unordered_map은 해시 테이블 기반이며, 동일한 해시 값 충돌 시 체이닝 방식(Linked List 혹은 Bucket 내부 구조)으로 데이터를 저장합니다. 충돌을 줄이기 위해 적절한 해시 함수와 리해싱 전략이 중요합니다.

 

심화 질문: O(1)과 O(logN)이 공존하는 자료구조는?

심화 답변: unordered_map은 평균 O(1) 검색을 제공하지만, 최악의 경우 O(N)입니다. map은 항상 O(logN)입니다. 상황에 따라 안정성을 원하면 map을, 속도를 원하면 unordered_map을 사용합니다.

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✅ 14. 언어 (C++ / C#)

Q. C++에서 가상 함수와 순수 가상 함수의 차이는?
모범 답안:
가상 함수는 자식 클래스에서 재정의할 수 있는 함수이며, 순수 가상 함수는 반드시 자식 클래스에서 구현해야 합니다. 순수 가상 함수가 하나라도 있으면 해당 클래스는 추상 클래스가 됩니다.

 

심화 질문: 가상 함수 테이블(V-Table)은 어떻게 구성되나요?

심화 답변: 클래스마다 가상 함수 포인터 배열(VTable)을 가지며, 객체는 해당 클래스의 VTable을 가리키는 VPTR을 멤버로 가지고 있습니다. 런타임 시 해당 테이블을 통해 실제 호출할 함수의 주소를 찾아 다형성을 구현합니다.

 

심화 질문: 생성자/소멸자에서 가상 함수 호출이 위험한 이유는?

심화 답변: 생성자/소멸자에서는 해당 객체가 완전히 초기화되지 않았거나 이미 파괴 중일 수 있기 때문에 VTable이 완전하지 않을 수 있어, 예상과 다른 동작이 발생합니다. 따라서 가상 함수 호출은 피해야 합니다.

 

심화 질문: 스마트 포인터 종류와 사용 시점은?

심화 답변:

• unique_ptr: 소유권 단일, 이동만 가능
• shared_ptr: 참조 카운트 기반 공유 소유
• weak_ptr: 순환 참조 방지용 (shared_ptr 참조 전용)

심화 질문: 다중 상속을 안전하게 사용하는 방법은?

심화 답변: 다중 상속은 인터페이스(순수 가상 클래스)만 다중 상속하고, 구현 클래스는 단일 상속을 통해 충돌을 피합니다. Diamond 문제는 virtual inheritance로 해결합니다.

 

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✅ 15. 메모리 관리

Q. new/delete 대신 스마트 포인터를 사용하는 이유는?
모범 답안:
스마트 포인터는 자원 해제를 자동으로 수행해 메모리 누수, double delete 등의 문제를 예방합니다. RAII 원칙에 따라 안전한 코드 작성을 가능하게 합니다.

 

심화 질문: shared_ptr의 순환 참조는 어떻게 해결하나요?

심화 답변: 한 쪽을 weak_ptr로 선언해 참조 카운트 증가를 막음으로써 서로가 서로를 가리키는 상황에서도 정상적인 소멸이 가능합니다.

 

심화 질문: Unity의 GC 관리 방식은?

심화 답변: Unity는 Mono 런타임을 기반으로 한 Mark & Sweep 방식 GC를 사용합니다. 반복적인 GC 호출은 프레임 드랍을 유발하므로 Object Pooling이나 Struct 사용 등으로 할당을 줄이는 것이 중요합니다.

 

심화 질문: 메모리 풀 직접 구현 경험이 있나요?

심화 답변: 고정 크기의 오브젝트를 미리 할당해 비트맵이나 스택으로 관리하며, 필요 시 재사용하는 방식으로 메모리 풀을 구현했습니다. new/delete 비용이 줄어들어 퍼포먼스가 향상되었습니다.

 

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✅ 16. 멀티스레딩

Q. 멀티스레드 환경에서 주의할 점은?
모범 답안:
Race condition, deadlock, cache coherence 등을 방지해야 하며, 동기화를 위해 mutex, atomic, condition_variable 등을 적절히 사용해야 합니다.

 

심화 질문: std::atomic과 mutex의 차이는?

심화 답변: atomic은 간단한 연산에 대해 lock-free 방식으로 동작하여 성능이 우수합니다. mutex는 복잡한 임계 구역 보호에 적합하며 lock/unlock 비용이 존재합니다.

 

심화 질문: Lock-Free Queue를 구현해본 경험은?

심화 답변: Single Producer Single Consumer(SPSC) Ring Buffer를 구현해본 경험이 있습니다. CAS(Compare-And-Swap)를 기반으로 head/tail 포인터를 atomic으로 관리하며, false sharing 방지를 위해 padding도 적용했습니다.

 

심화 질문: Unity ECS와 Job System 연계 사용법은?

심화 답변: Unity의 ECS는 데이터 지향 구조이며 Job System과 Burst Compiler를 통해 병렬 처리를 효율적으로 수행할 수 있습니다. IJobParallelFor를 통해 대량의 컴포넌트를 병렬 처리하고, NativeArray로 안전하게 메모리를 공유합니다.

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✅ 17. 네트워크

Q. TCP와 UDP의 차이는?
모범 답안:
TCP는 연결지향적이며 신뢰성이 있지만 느리고, UDP는 비연결이며 빠르지만 손실이 존재할 수 있습니다. 게임에서는 실시간성이 중요하므로 UDP를 사용하는 경우가 많습니다.

 

심화 질문: Nagle 알고리즘과 Delay ACK 문제는?

심화 답변: Nagle 알고리즘은 작은 패킷을 모아서 전송하여 효율을 높이지만 지연이 발생할 수 있습니다. Delay ACK는 ACK 전송을 지연시켜 성능을 개선하려 하나, Nagle과 함께 쓰이면 패킷 전송이 지연되는 문제가 생깁니다. TCP_NODELAY로 해결할 수 있습니다.

 

심화 질문: 클라이언트에서 패킷 순서를 보장하려면?

심화 답변: 각 패킷에 시퀀스 넘버를 부여하고, 수신 측에서 재정렬하거나 중복 체크하는 로직을 구현합니다. 보장된 순서를 필요로 할 경우 ACK/RETRY 프로토콜도 설계합니다.

 

심화 질문: Dead Reckoning과 Lag Compensation 기법은?

심화 답변: Dead Reckoning은 현재 위치와 속도를 기반으로 예측 이동을 수행합니다. Lag Compensation은 클라이언트 입력 시간 기준으로 서버에서 판정을 수행해 네트워크 지연을 보완합니다.

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✅ 18. 게임 엔진 / 그래픽스

Q. Unity에서 오브젝트 풀링을 왜 사용하나요?
모범 답안:
Instantiate/Destroy가 자주 일어나면 GC가 발생하여 성능 저하가 발생하므로, 미리 생성한 오브젝트를 재사용하는 방식으로 퍼포먼스를 높이고 GC 부담을 줄일 수 있습니다.

 

심화 질문: Unity SRP에서 Batching 최적화 방식은?

심화 답변: SRP Batcher는 Material과 Shader Pass가 동일한 오브젝트들을 묶어 한 번에 렌더링합니다. 기존의 Static/Dynamic Batching보다 효율적이며, GPU 연산을 줄여줍니다.

 

심화 질문: GPU Instancing과 CPU Instancing의 차이는?

심화 답변: GPU Instancing은 동일한 Mesh를 GPU에서 한 번에 여러 개 렌더링하며 DrawCall을 최소화합니다. CPU Instancing은 각각의 오브젝트에 대해 개별 DrawCall이 발생해 성능이 떨어집니다.

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✅ 19. 운영체제 / 컴퓨터 구조

Q. 스레드와 프로세스의 차이는?
모범 답안:
프로세스는 독립된 메모리 공간을 가지며, 스레드는 프로세스 내부에서 메모리를 공유하는 실행 단위입니다. 스레드는 경량이지만 동기화가 필요합니다.

 

심화 질문: Context Switch의 비용과 발생 시점은?

심화 답변: Context Switch는 현재 실행 중인 스레드/프로세스의 상태를 저장하고, 다른 것으로 교체하는 과정입니다. 레지스터, 캐시, TLB 등을 저장/복원해야 하므로 비용이 발생합니다. 인터럽트, 타임 슬라이스 만료, IO 대기 시 발생합니다.

 

심화 질문: 캐시 계층 구조의 접근 시간 차이는?

심화 답변:

• L1: 0.5ns (가장 빠름, 용량 작음)
• L2: 3~5ns
• L3: 10~20ns (공유 캐시)
• RAM: 100ns 이상 성능 최적화를 위해 캐시 친화적인 메모리 접근이 중요합니다.

심화 질문: False Sharing이란?

심화 답변: 서로 다른 스레드가 같은 캐시 라인에 위치한 서로 다른 데이터를 수정할 경우, 캐시 무효화가 발생하여 성능이 급격히 저하됩니다. 이를 False Sharing이라 하며, padding을 통해 해결할 수 있습니다.