std::unique_ptr 설명과 예제

Smart Pointer는 RAII idiom 기법을 따르며, C++에서 메모리 관리를 위한 핵심 개념입니다. 그중 첫 번째로 Exclusive ownership을 보장하는 std::unique_ptr에 대해 다뤄보겠습니다. 

 

Exclusive Ownership

(Heap memory 상의) 하나의 Object는 하나의 Pointer만 가리킬 수 있음을 의미합니다. 

#include <iostream>
#include <memory>

struct D
{
    D() { std::cout << "D::D\n"; }
    ~D() { std::cout << "D::~D\n"; }
    void bar() { std::cout << "D::bar\n"; }
};

int main()
{
    // Create a (uniquely owned) resource
    std::unique_ptr<D> p = std::make_unique<D>();
    std::unique_ptr<D> p2 = p;  //Compile error, D Object를 두 개의 pointer가 가리키도록 허용하지 않음
}

위의 코드에서 main frame stack에 생성된 smart pointer 객체인 p는 Heap memory의 D object를 가리킵니다. 

std::unique_ptr<D> p2 = p;  코드의 의도는 copy assignment 를 통해 smart point객체인 p2 또한 D object를 가리키도록 하는 것인데, 이를 허용하지 않기 때문에 Compile error가 발생합니다. (즉 Copy를 지원하지 않습니다.)

Copy는 안되지만, Move는 가능합니다. 즉 Object D에 대한 소유권을 p2에게 넘겨줄 수 있습니다.

int main()
{
    // Create a (uniquely owned) resource
    std::unique_ptr<D> p = std::make_unique<D>();
    std::unique_ptr<D> p2 = std::move(p);
}

▶  따라서 개발자는 소유권에 대한 고려를 하지 않아도 됩니다.

 

std::unique_ptr를 사용하는 경우 (중요)

Dynamic Polymorphism을 구현하기 위해, Class의 member variable로 pointer를 가져야 하는 경우에 사용합니다. 

▶ member pointer가 가리키는 object를 다른 pointer가 가리키지 않는 것을 보장해서, 개발자가 Object life cycle을 고려하지 않아도 됩니다.

▶ 개발자가 Rule of three를 고려하지 않아도 됩니다.

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https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/unique_ptr

std::unique_ptr - cppreference.com