개요
C++에서 자원 관리는 프로그램의 안정성과 성능에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 특히 동적으로 할당된 객체를 다룰 때는 더욱 주의가 필요합니다. 이번 항목에서는 new로 생성한 객체를 스마트 포인터에 저장할 때 발생할 수 있는 미묘한 문제와 이를 예방하는 방법에 대해 살펴보겠습니다. 이 지침을 따르면 예외 발생 시 자원 누수를 방지하고, 보다 안전한 C++ 코드를 작성할 수 있습니다.
본문
C++에서 객체를 동적으로 생성하고 이를 스마트 포인터로 관리하는 것은 흔한 패턴입니다. 그러나 이 과정에서 예상치 못한 자원 누수가 발생할 수 있습니다. 다음 코드를 살펴보겠습니다:
void processWidget(std::shared_ptr<Widget> pw, int priority);
processWidget(std::shared_ptr<Widget>(new Widget), priority());
C++
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이 코드는 언뜻 보기에 문제가 없어 보이지만, 잠재적인 자원 누수의 위험이 있습니다. 그 이유는 C++ 컴파일러의 함수 인자 평가 순서 때문입니다.
C++ 표준은 함수 인자의 평가 순서를 명시하지 않습니다. 따라서 컴파일러는 다음 세 가지 연산을 임의의 순서로 실행할 수 있습니다:
1.
new Widget 실행
2.
std::shared_ptr 생성자 호출
3.
priority() 함수 호출
만약 컴파일러가 다음과 같은 순서로 연산을 수행한다고 가정해 봅시다:
1.
new Widget 실행
2.
priority() 함수 호출
3.
std::shared_ptr 생성자 호출
이 경우, priority() 함수에서 예외가 발생하면 new Widget으로 생성된 객체는 std::shared_ptr에 저장되지 못한 채 메모리 누수가 발생합니다.
이 문제를 해결하기 위해서는 객체 생성과 스마트 포인터 초기화를 별도의 문장으로 분리해야 합니다:
std::shared_ptr<Widget> pw(new Widget); // 객체 생성과 스마트 포인터 저장을 별도 문장으로
processWidget(pw, priority());
C++
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이렇게 하면 Widget 객체가 생성되자마자 std::shared_ptr에 안전하게 저장되므로, 이후에 priority() 함수에서 예외가 발생하더라도 자원 누수를 방지할 수 있습니다.
더 나아가, C++11 이후로는 std::make_shared 함수를 사용하여 객체 생성과 스마트 포인터 초기화를 동시에 수행할 수 있습니다:
auto pw = std::make_shared<Widget>(); // 더 안전하고 효율적인 방법
processWidget(pw, priority());
C++
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std::make_shared를 사용하면 메모리 할당을 한 번만 수행하므로 성능상으로도 이점이 있습니다.
개인적 견해
이 문제를 처음 접했을 때 솔직히 황당했습니다. C++의 세세한 부분까지 신경 써야 한다는 게 부담스럽게 느껴졌죠. 하지만 이런 숨겨진 위험이 실제로 존재한다는 점이 충격적이었습니다. 최신 C++에서도 여전히 이 문제가 존재한다는 사실은 더욱 놀라웠습니다. 비록 실제로 이런 상황이 발생할 확률은 낮겠지만, 모르고 있다면 언제든 당할 수 있는 함정 같아 보입니다. 이런 세부적인 지식이 고품질의 안정적인 소프트웨어를 만드는 데 중요한 역할을 한다는 것을 깨달았습니다.
결론
"new로 생성한 객체를 스마트 포인터에 저장하는 코드는 별도의 한 문장으로 만들자"는 원칙은 C++의 세세한 동작을 이해하고 안전한 코드를 작성하는 데 중요한 지침입니다. 이러한 미묘한 문제들을 인식하고 대비하는 것이 실력 있는 C++ 개발자의 역량이라고 생각합니다. 비록 실제 발생 가능성은 낮을지라도, 이런 잠재적 위험을 방지하는 습관을 들이는 것이 장기적으로 더 안정적이고 유지보수가 쉬운 코드를 작성하는 데 도움이 될 것입니다.
