[C++] 스마트 포인터(Smart Pointer)
👻 스마트 포인터
스마트 포인터(Smart Pointer)는 포인터를 알맞은 정책에 따라 관리하는 객체를 의미하며 포인터를 래핑해서 사용한다. 우리가 이제껏 배워왔던 일반 포인터는 물론 잘 사용하면 편리하게 사용할 수 있지만 엉뚱한 메모리를 건드릴 수도 있다는 위험성이 존재한다. 이러한 실수는 한 번만 해도 프로그램이 뻗는 치명적인 결과를 낳게된다. 이러한 일들을 방지하기 위해서 스마트 포인터를 사용하는 것이 좋다.
스마트 포인터에는 shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr가 있다.
🌱 shared_ptr
shared_ptr는 참조 정보를 관리하고 객체의 생명 주기를 자동으로 관리해주는 포인터이다. 참조 카운트를 관리하며 해당 포인터가 가리키는 객체를 다른 포인터들이 얼마나 참조하고 있는지 확인하기 위한 용도로 카운트 정보를 담고 있다. 참조 카운트가 0이 되면 메모리 해제를 고려한다.
shared_ptr<Knight> k = make_shared<Knight>();
make_shared
- 메모리 블록을 한 번에 만들어줘서
new로 하는 객체 생성보다 훨씬 성능이 좋다.k(new Knight())와 같은 의미이다.
해당 포인터를 사용하면 범위가 작아 원래라면 소멸될 객체도 누군가가 참조를 하고 있다면 소멸되지 않는 특징이 있다. 단, 사이클 발생시 삭제가 되지 않는 문제가 발생하게 된다.
shared_ptr<Knight> k5 = make_shared<Knight>();
{
shared_ptr<Knight> k6 = make_shared<Knight>();
k5->_target = k6;
k6->_target = k5; // 사이클 발생시 삭제가 되지 않는 문제 발생
// 소멸 전에 nullptr로 밀어주는 부분이 필요하다.
k5->_target = nullptr;
k6->_target = nullptr;
}
🌱 weak_ptr
weak_ptr는 위에서 본 shared_ptr의 단점을 보완해주는 포인터이다. 객체가 날라갔는지 유무를 확인하게 되고 경우에 따라 shared_ptr를 반환해줘서 사이클 발생 같은 문제를 막아줄 수 있다.
// weak_ptr
void Attack() {
if (_target.expired() == false) {
shared_ptr<Knight> sptr = _target.lock();
sptr->_hp -= _damage;
cout << "HP : " << sptr->_hp << endl;
}
}
- expired : 해당 객체가 날라갔는지 확인. 아직 있으면
false를 반환한다.- lock : 해당 객체의
shared_ptr타입을 반환한다.
🌱 unique_ptr
unique_ptr는 말 그대로 한 객체를 오로지 자기 자신만 가리키고 있어야 하는 포인터이다. 중복으로 가리키는 건 불가능하나 오른값 참조를 이용해 이동 연산은 가능하다.
unique_ptr<Knight> uptr = make_unique<Knight>();
// unique_ptr<Knight> uptr2 = uptr; // 불가능
unique_ptr<Knight> uptr2 = move(uptr); // 오른값 참조 캐스팅
👻 글을 마치며
이번 시간에는 스마트 포인터에 대해 알아보았다. 이러한 문법이 있는지도 몰랐는데.. 사용 방법만 익숙해지면 요긴하게 잘 쓸 수 있을 것 같다. 처음엔 shared_ptr의 참조 카운터 계산법이 와닿지 않아서 고민을 많이 했었는데 단순하게 포인터 생성시 1부터 시작한다고 생각하면 그나마 이해가 가는 것 같다.
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