[C++] 스마트 포인터, unique_ptr

C++ 프로그램에서 new 키워드를 사용하여 동적으로 할당받은 메모리는, 반드시 delete 키워드를 사용하여 해제해야 합니다.

C++에서는 메모리 누수(memory leak)로부터 프로그램의 안전성을 보장하기 위해 스마트 포인터를 제공하고 있습니다.

스마트 포인터(smart pointer)란 포인터처럼 동작하는 클래스 템플릿으로, 사용이 끝난 메모리를 자동으로 해제해 줍니다.

 

스마트 포인터의 동작

보통 new 키워드를 사용해 기본 포인터(raw pointer)가 실제 메모리를 가리키도록 초기화한 후에, 기본 포인터를 스마트 포인터에 대입하여 사용합니다.

이렇게 정의된 스마트 포인터의 수명이 다하면, 소멸자는 delete 키워드를 사용하여 할당된 메모리를 자동으로 해제합니다.

따라서 new 키워드가 반환하는 주소값을 스마트 포인터에 대입하면, 따로 메모리를 해제할 필요가 없어집니다.

 

스마트 포인터의 종류

C++11 이전에는 auto_ptr이라는 스마트 포인터를 사용하여 이 작업을 수행하였습니다.

하지만 C++11부터는 다음과 같은 새로운 스마트 포인터를 제공하고 있습니다.

 

1. unique_ptr

2. shared_ptr

3. weak_ptr

 

스마트 포인터는 memory 헤더 파일에 정의되어 있습니다.

 

auto_ptr은 C++11 표준부터 삭제되었습니다.

 

 

1. unique_ptr

unique_ptr은 하나의 스마트 포인터만이 특정 객체를 소유할 수 있도록, 객체에 소유권 개념을 도입한 스마트 포인터입니다.

 

이 스마트 포인터는 해당 객체의 소유권을 가지고 있을 때만, 소멸자가 해당 객체를 삭제할 수 있습니다.

unique_ptr 인스턴스는 move() 멤버 함수를 통해 소유권을 이전할 수는 있지만, 복사할 수는 없습니다.

소유권이 이전되면, 이전 unique_ptr 인스턴스는 더는 해당 객체를 소유하지 않게 재설정됩니다.

 

 

 

위의 예제에서 주석 처리된 구문처럼 스마트 포인터에 대한 대입 연산자를 이용한 복사는 오류를 발생시킬 것입니다.

 

보통의 C++ 객체에 대해 스마트 포인터가 필요한 상황에서는 주로 unique_ptr을 사용하면 됩니다.

 

C++14 이후부터 제공되는 make_unique() 함수를 사용하면 unique_ptr 인스턴스를 안전하게 생성할 수 있습니다.

make_unique() 함수는 전달받은 인수를 사용해 지정된 타입의 객체를 생성하고, 생성된 객체를 가리키는 unique_ptr을 반환합니다.

이 함수를 사용하면, 예외 발생에 대해 안전하게 대처할 수 있습니다.

 

다음 예제는 Person 객체를 가리키는 hong이라는 unique_ptr를 make_unique() 함수를 통해 생성하는 예제입니다.

 

 

 

 

위의 예제에서 Person 객체를 가리키는 unique_ptr 인스턴스인 hong은 일반 포인터와는 달리 사용이 끝난 후에 delete 키워드를 사용하여 메모리를 해제할 필요가 없습니다.

 

 

 

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