std::unique_ptr 생성 방법과 예외 안전성

std::unique_ptr 생성 방법과 예외 안전성

• std::unique_ptr는 C++에서 단일 소유권을 보장하는 스마트 포인터(smart pointer)로, 자원 관리와 메모리 해제를 자동으로 처리하여 메모리 누수를 방지하는 데 큰 역할을 합니다.
• 다만, 생성 방법과 사용 방법에 따라 예외 상황에서 예상치 못한 문제가 발생할 수 있으므로 주의가 필요합니다.

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1. make_unique 사용 (가장 권장)

• cpp

    auto myCellp = std::make_unique<SpreadsheetCell>();
  

• make_unique는 C++14부터 제공되며,

  • 코드가 간결하고 가독성이 좋습니다.
  • 예외 발생 시에도 자원 누수 위험이 없습니다.
  • 메모리 할당과 객체 생성이 원자적으로 처리되므로 안전합니다.

• unique_ptr를 생성할 때는 항상 make_unique를 사용하는 것이 표준적으로 권장됩니다.

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2. new 연산자 직접 사용 (지양 권장)

• cpp

    std::unique_ptr<SpreadsheetCell> myCellp(new SpreadsheetCell());
  

• ⚠️ 이 방법도 가능하지만,
  • 예외 안전성이 부족합니다.
  • 여러 객체를 순차적으로 생성할 때 중간에 예외가 발생하면 이미 생성된 자원이 누수될 수 있습니다.

2.1. 예외 발생 및 자원 누수 사례:

• cpp

    #include <iostream>
    #include <memory>
    #include <stdexcept>
    
    class SpreadsheetCell {
    public:
        SpreadsheetCell() { std::cout << "SpreadsheetCell 생성\n"; }
        ~SpreadsheetCell() { std::cout << "SpreadsheetCell 소멸\n"; }
    };
    
    class ThrowingConstructor {
    public:
        ThrowingConstructor() { 
            std::cout << "ThrowingConstructor 생성\n"; 
            throw std::runtime_error("생성 중 예외 발생!");
        }
    };
    
    int main() {
        try {
            // SpreadsheetCell 객체가 먼저 생성되지만
            // 다음 줄에서 예외가 발생하면 이미 생성된 자원은 해제되지 않고 누수 발생
            std::unique_ptr<SpreadsheetCell> ptr1(new SpreadsheetCell());
            ThrowingConstructor obj; // 예외 발생
    
            // ptr1이 스택에 완전히 초기화되기 전에 예외가 발생하면서 소멸자가 호출되지 않음
        }
        catch (const std::exception& e) {
            std::cout << "예외 잡음: " << e.what() << "\n";
        }
    
        return 0;
    }
  

• 👉 이런 문제를 피하려면 make_unique를 사용하는 것이 좋습니다.

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2.2. 이미 생성된 raw pointer를 unique_ptr로 감싸는 경우

• cpp

    SpreadsheetCell* rawPtr = new SpreadsheetCell();
    std::unique_ptr<SpreadsheetCell> myCellp(rawPtr);
  

• ⚠️ 이 방법은 가능하지만 위험합니다.
  • rawPtr이 다른 코드에서 소유권을 중복해서 참조하고 있을 경우 문제가 발생합니다.
  • 같은 포인터를 두 번 delete하는 잘못된 동작이나, 소유권 혼동으로 인한 버그로 이어질 수 있습니다.
  • 또한 unique_ptr 생성 직후 raw pointer를 다시 사용하려는 경우 프로그램 오류나 undefined behavior를 초래합니다.

• 👉 따라서 raw pointer를 unique_ptr로 감싸는 방법은
  • 소유권 이전의 의도가 명확하고, 다른 곳에서 해당 포인터를 절대 참조하지 않을 때만 사용 해야 하며,
  • 일반적으로는 권장하지 않습니다.

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3. 정리

• 방법	장점	단점 및 주의사항
  std::make_unique 사용	안전함, 간결함, 예외 발생 시에도 누수 없음	가장 추천되는 표준적 방법
  new 연산자 직접 사용	코드상에서 메모리 할당이 명확히 보임	예외 발생 시 자원 누수 가능성이 있으며, 특별한 상황이 아니면 지양 권장
  이미 생성된 raw pointer 감싸기	기존 raw pointer를 이전할 때 사용할 수 있음	소유권 혼동 및 중복 해제 위험이 있으며, 꼭 필요한 상황 외에는 권장하지 않음

• 📌 결론적으로 std::make_unique를 사용하는 것이 가장 안전하며,
• 특수한 상황(생성자가 protected이거나, 복잡한 초기화 과정이 필요한 경우 등)을 제외하고는 new 연산자 직접 사용과 raw pointer 감싸기는 피하는 것이 좋습니다.

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