C++ 쉽고 간단하게 포인터를 관리하자 (smart_pointer)

👉 포스팅 내용

• 스마트 포인터에 대해서 알아보도록 합시다.

 

👉 스마트 포인터 사용이유

스마트 포인터를 사용하지 않고 포인터를 관리하면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.

 

✅ 코드

#include <iostream>

class MyClass
{
public :
	int a;
};

int main()
{
	MyClass* mClass = new MyClass();
	

	return 0;
}

 

크게 문제가 될 건 없어보이지만 이 코드에는 큰 문제점이 있습니다.
바로 mClass 객체가 메모리에서 해제되지 않는다는 점 입니다.
이러한 문제를 해결하기위해 RAII 디자인 패턴이 사용되기도 합니다.

 

👉 RAII 디자인 패턴

✅ 코드

#include <iostream>

template<typename T>
class RAII
{
public:
	RAII() { _inst = new T(); }
	~RAII() { delete _inst; }

private:
	T* _inst;
};

class MyClass
{
public :
	MyClass() { std::cout << "생성자 호출" << std::endl; }
	~MyClass() { std::cout << "소멸자 호출" << std::endl; }
public :
	int a;
};

int main()
{
	RAII<MyClass> mClass{};

	return 0;
}

 

✅ 실행 결과

// 생성자 호출
// 소멸자 호출

 

이런식으로 새로운 RAII 패턴을 이용하는 클래스를 만들어서 포인터를 관리해 줄 수 있습니다.
그럼 이제부터는 스마트 포인터에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

👉 unique_ptr

먼저 unique_ptr에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
해당 스마트 포인터는 공유되지 않는 객체 포인터만 관리하며 공유시에는 자신의 소유권을 포기해야합니다.

 

👉 사용법(unique_ptr)

#include <iostream>


class MyClass
{
public :
	MyClass() { std::cout << "생성자 호출" << std::endl; }
	~MyClass() { std::cout << "소멸자 호출" << std::endl; }
public :
	int a;
};

int main()
{
	std::unique_ptr<MyClass> myCalss = std::make_unique<MyClass>();
	return 0;
}

  

👉 주의사항(unique_ptr)

✅ 코드

#include <iostream>


class MyClass
{
public :
	MyClass() { std::cout << "생성자 호출" << std::endl; }
	~MyClass() { std::cout << "소멸자 호출" << std::endl; }
public :
	int a;
};

int main()
{
	MyClass* mClass = new MyClass();

	std::unique_ptr<MyClass> myCalss  { mClass };
	std::unique_ptr<MyClass> myCalss2 { mClass };

	myCalss2.reset();

	return 0;
}

 

이런식으로 같인 포인터를 두개의 unique_ptr로 관리 시 하나에서 값을 초기화 하면 2번의 소멸자가 호출되게 됩니다.

 

✅ 실행결과

// 생성자 호출
// 소멸자 호출
// 소멸자 호출

 

그렇기에 소유권을 전달하고 싶을때는 다음과 같이 코드를 작성합니다.

 

✅ 코드

std::unique_ptr<MyClass> myCalss  { mClass };
std::unique_ptr<MyClass> myCalss2 { myCalss.release() };

 

이런식으로 작성해야 소유권을 전달 할 수 있습니다.

👉 shared_ptr

shared_ptr의 경우 포인터에 대한 소유권을 여러 객체가 가질 수 있는 장점이 있습니다.

 

✅ 코드

std::shared_ptr<MyClass> ptr = std::make_shared<MyClass>();
std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr;

 

이런식으로 2개의 shared_ptr이 하나의 포인터를 관리합니다.
내부적으로 reference counting을 통하여 현재 몇 개의 객체가 포인터를 접근하고 있는지 확인합니다.
그로 인해서 하나씩 reset을 할 때, 바로 객체가 삭제 되는것이 아닙니다.
reference count가 1씩 줄어들고 0이되면 비로서 해제 됩니다.

👉 스마트 포인터 생성 함수

• unique_ptr의 경우 make_unique<type>() 함수를 사용하여 생성하나 이는 기본값으로 초기화 됩니다.
• make_unique가 아닌 make_unique_for_overwirte<type>() 함수를 사용시 초기화가 이루어 지지 않습니다. (C++20)
• shared_ptr의 경우도 동일하게 make_shared<type>() 함수를 사용시 기본값 초기화가 됩니다.
• 동일하게 make_shared_for_overwirte<type>() 함수를 사용하면 초기화가 이루어지지 않습니다                  (C++20)