[C/C++] enable_shared_from_this

계속해서 C++ 게임 서버 사이드 프로젝트로 진행하고 있는데, 이전에 사이드로 만들었던 C# 서버보다는 뭔가 디테일한 부분적으로 설정해줘야하는 부분들이 많아 생각보다 오래 걸리고 있습니다.

 

디테일한 부분까지 차근차근 보다보니, 하루가 너무 빠르네요.

 

오랜만에 다시 C++ 게임 서버 만들어보다보니, 재밌기도 하고 어렵기도 하고..

 

이번에 사이드 프로젝트로 만들고 있다가 shared_ptr 을 클래스 내에서 직접 생성하면 문제가 발생할 수 있다는 부분에 대해 알게 되어 추후에 놓칠 수도 있으니, 남기려고 합니다.

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• std::enable_shared_from_this 란?
  • 클래스 내부에서 shared_ptr을 안전하게 생성할 수 있도록 도와주는 유틸리티
  • 이걸 사용하면 이미 존재하는 shared_ptr를 이용해 자기 자신을 공유하는 shared_ptr 생성 가능
• 왜 필요할까?
  • 클래스 내부에서 shared_ptr(this)를 직접 생성하면 중대한 오류가 발생

예제 코드 ( 오류 발생 )

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass
{
public:
    std::shared_ptr<MyClass> GetShared()
    {
        return std::shared_ptr<MyClass>(this); // 위험한 코드!
    }

    ~MyClass() { std::cout << "Destructor Called\n"; }
};

int main()
{
    std::shared_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_shared<MyClass>();
    std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1->GetShared(); // 같은 객체를 가리키는 두 개의 shared_ptr 생성

    std::cout << "ptr1 count: " << ptr1.use_count() << "\n";
    std::cout << "ptr2 count: " << ptr2.use_count() << "\n";
}

결과

ptr1 count: 1
ptr2 count: 1

• 문제점 : 더블 삭제 발생
  • 위 코드에서 ptr1과 ptr2가 서로 다른 shared_ptr 인스턴스를 생성하기 때문에 레퍼런스 카운터가 제대로 관리되지 않음
  • 결과적으로 MyClass 객체가 두 번 삭제되는 문제가 발생
• → 해결책: enable_shared_from_this()

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enable_shared_from_this 사용법

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass : public std::enable_shared_from_this<MyClass>
{
public:
    std::shared_ptr<MyClass> GetShared()
    {
        return shared_from_this(); // 올바르게 shared_ptr을 반환
    }

    ~MyClass() { std::cout << "Destructor Called\n"; }
};

int main()
{
    std::shared_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_shared<MyClass>();
    std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = ptr1->GetShared(); // 올바르게 관리됨

    std::cout << "ptr1 count: " << ptr1.use_count() << "\n"; // 2
    std::cout << "ptr2 count: " << ptr2.use_count() << "\n"; // 2
}

결과

ptr1 count: 2
ptr2 count: 2

• shared_from_this()를 사용하면 ptr1 이 가리키는 기존 shared_ptr 을 재사용하기 때문에 레퍼런스 카운트가 정상적으로 증가
• 결과적으로 객체가 정상적으로 한 번만 삭제됨.

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주요 특징 정리

• 자기 자신을 안전하게 shared_ptr 로 관리 가능
• 객체의 생명 주기 관리가 용이
• std::make_shared()로 생성된 shared_ptr과 함께 사용해야함 (raw pointer 로 new하면 std::bad_weak_ptr 예외 발생)

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enable_shared_from_this 주의할 점

• 반드시 std::make_shared<T>로 생성해야함
  • std::make_shared()를 사용해야 안전

class MyClass : public std::enable_shared_from_this<MyClass> { /* ... */ };

MyClass* obj = new MyClass();  // 직접 new 사용하면 안 됨!
std::shared_ptr<MyClass> ptr(obj);
ptr->shared_from_this();  // std::bad_weak_ptr 예외 발생!

• 다중 상속 시 주의
  • 다중 상속 구조에서는 shared_from_this()가 잘못된 객체를 반환할 수도 있음

class Base : public std::enable_shared_from_this<Base> { /* ... */ };
class Derived : public Base { /* ... */ };

std::shared_ptr<Derived> derived = std::make_shared<Derived>();
std::shared_ptr<Base> base = derived->shared_from_this(); // 잘못된 캐스팅 가능성 있음