스마트 포인터(Smart pointer)

기존 포인터는 할당과 해제가 짝을 이루어야 하는 구조이다.

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따라서 C 에서는 malloc 과 free를,

C++ 에서는 new 와 delete를 사용하여 메모리 할당과 해제를 관리하였다.

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하지만 프로그램을 짜면서 이를 일관성 있게 모두 수행하는 것은 개발자의 피로도가 증가하고 생산성이

감소하는 복잡하고 피곤한 과정이다.

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그래서 Java에서는 가비지 콜렉터(Garbage collector)라는 것이 존재하여 메모리 해제를 따로 관리하는데,

이는 결국 프로그램 사용량을 늘리는 일이기 때문에 작업이 좀 더 느리게 수행된다.

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C++에서도 메모리 해제의 피로도를 줄여주기 위해 스마트 포인터라는 것을 지원하고 있다.(C++11이상부터!)

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스마트 포인터의 종류에는 3가지가 있다.

unique pointer

shared pointer

weak pointer

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기본적으로 모든 스마트 포인터는 각 포인터의 스코프(범위)가 지나면 자동으로 해제된다.

오히려 delete연산자를 사용하면 컴파일 에러가 발생한다.

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또한 모든 스마트 포인터는 기본적으로 reset() 함수를 제공하는데,

해당 포인터가 가리키는 주소를 바꾸는 역할을 한다.

unique_ptr<int> ptr(new int(5));

ptr.reset(new int(6));

먼저 원래 ptr이 가리키고 있던 '5' 객체를 소멸시킨다.

그리고 ptr이 새로운 '6'객체를 가리키도록 한다.

 

 

unique_ptr (유일 포인터)

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unique pointer는 말 그래도 유일한 주소 지정 소유권을 가지는 포인터이다.

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std::unique_ptr<int> ptr1(new int(5));

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unique_ptr은 유일한 포인터기 때문에 다른 포인터가 같은 주소를 가리킬 수 없다.

예를 들면,

std::unique_ptr<int> ptr2 = ptr1; // compile error

이런 식으로 ptr1이 가리키는 주소를 ptr2도 가리켜 버리면 컴파일 에러가 발생한다.

(얕은 복사가 불가능하다는 뜻이다)

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소유권을 이전하고 싶으면 release()함수를 사용하면 된다.

std::unique_ptr<int> ptr2(ptr1.release());

이렇게 하면 ptr1은 가리키고 있던 주소(객체)는 소멸되고, ptr2가 원래 ptr1이 가리키던 주소를 가리키게 된다.

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shared_ptr (공유 포인터)

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한 주소를 여러 포인터가 가리킬 수 있다.

std::shared_ptr<int> ptr1(new int(5));

std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 복사 생성 가능

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shared_ptr은 use_count라는 변수를 관리함

* use_count: 해당 객체를 몇 개의 포인터가 가리키는가 (= 소유권을 몇 개의 포인터가 가지고 있는가)

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공유된 포인터들은 스코프가 끝나도 소멸(해제)되지 않는다!

use_count 가 0이 되면, (= 해당 객체를 가리키는 포인터가 없어지면) 그 때 소멸(해제)시킨다.

 

weak_ptr (약한 포인터)

소유권을 가지지 않는 포인터.

그저 가리키키만 하는 포인터

보통 shared_ptr과 같이 사용

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std::shared_ptr<int> ptr1(new int(5));

std::weak_ptr<int> ptr2 = ptr1; // ptr1의 use_count는 여전히 1임!

weak_ptr는 역참조하여 직접 접근할 수 없음!!

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if(!ptr2.expired()){

std::cout << ptr2.lock()->getX() << std::endl;

expired() : 해당 포인터가 가리키는 객체가 아직 살아 있는지 판별

lock() : 객체가 살아 있으면 해당 포인터가 가리키는 객체를 가리키는 공유 포인터를 반환