C++ 스마트 포인터 (Smart Pointer) 정리
🖥️ C++ 스마트 포인터(Smart Pointer)란?
스마트 포인터(Smart Pointer)는 C++에서 동적 메모리 할당 시 발생할 수 있는 메모리 누수(Memory Leak) 문제를 해결하기 위해 제공되는 기능.
RAII(Resource Acquisition Is Initialization) 원칙을 적용하여, 객체의 생명 주기를 자동으로 관리하고, 사용이 끝난 메모리를 자동으로 해제하는 역할을 수행함.
🖥️ 스마트 포인터를 사용하는 이유
💥 기존 new / delete 사용의 문제점
- 동적으로 할당한 메모리를
delete하지 않으면 메모리 누수 발생 - 예외(exception) 발생 시
delete호출이 누락될 가능성이 있음 - 여러 개의 포인터가 같은 객체를 관리할 경우 중복 해제(double delete) 문제가 발생할 수 있음
C++11에서 표준 스마트 포인터가 도입됨에 따라
std::unique_ptr,std::shared_ptr,std::weak_ptr를 사용하여 위와 같은 문제를 해결 가능함.
🖥️ 스마트 포인터 종류 및 사용법
| 스마트 포인터 | 특징 | 주요 사용 예시 |
|---|---|---|
std::unique_ptr | 하나의 객체를 단독으로 소유하며, 복사 불가능 | 특정 객체의 단독 소유권을 가질 때 |
std::shared_ptr | 여러 개의 포인터가 하나의 객체를 공유하며, 참조 카운트를 가짐 | 여러 개의 객체가 동일한 자원을 공유할 때 |
std::weak_ptr | shared_ptr의 참조를 보조적으로 유지하며, 참조 카운트에 영향을 주지 않음 | 순환 참조(Circular Reference) 방지 |
📌 std::unique_ptr과 std::shared_ptr의 차이점
unique_ptr은 하나의 포인터만 객체를 소유하지만, shared_ptr은 여러 개의 포인터가 같은 객체를 공유할 수 있음.
🖥️ std::unique_ptr 사용법
단독 소유, 복사 불가능, 이동 가능
📌 std::unique_ptr는 특정 객체를 단독으로 관리하며, std::move를 통해 소유권을 이동할 수 있음.
#include <cstdio>
#include <memory>
using namespace std;
class Example
{
public:
Example()
{
printf("Example 객체 생성\n");
}
~Example()
{
printf("Example 객체 소멸\n");
}
void show()
{
printf("Hello, unique_ptr !\n");
}
};
int main()
{
unique_ptr<Example> ptr1 = make_unique<Example>();
ptr1->show();
//unique_ptr는 복사가 불가능함
//unique_ptr<Example> ptr2 = ptr1; //컴파일 에러 발생!!
//이동 연산(move) 가능
unique_ptr<Example> ptr2 = move(ptr1);
ptr2->show(); //ptr2로 이동 되어, ptr1은 더 이상 유효하지 않음.
return 0;
}
출력 결과:
Example 객체 생성
Hello, unique_ptr! //ptr1->show()
Hello, unique_ptr! //ptr2->show() (ptr1에서 소유권이 이동됨)
Example 객체 소멸 //ptr2가 스코프(범위)를 벗어나면서 소멸.
📌 unique_ptr는 스코프를 벗어나면 자동으로 메모리를 해제하므로, delete를 직접 호출할 필요가 없음.
🖥️ 스마트 포인터 사용 시 주의할 점
- raw pointer(
new/delete)와 혼용하지 않기 std::unique_ptr은 복사할 수 없으며, 이동(std::move)만 가능std::shared_ptr의 순환 참조 문제 주의 ->std::weak_ptr로 해결 가능std::make_shared와std::make_unique를 활용하면 예외 안전성이 향상되고 성능이 최적화됨
출처 :
＊ https://en.cppreference.com/w/cpp/memory
＊ https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/smart-pointers-modern-cpp
＊ https://www.boost.org/doc/libs/1_81_0/libs/smart_ptr
＊ https://modoocode.com/229
＊ https://modoocode.com/252
