C++ Lifetime | "객체 수명" 가이드

Lifetime이란?

객체가 생성부터 소멸까지 존재하는 기간

void func() {
    int x = 10;  // x 생성
    // x의 수명: 여기서 사용 가능
}  // x 소멸

저장 기간 (Storage Duration)

// 1. 자동 저장 기간 (Automatic)
void func() {
    int x = 10;  // 함수 종료 시 소멸
}

// 2. 정적 저장 기간 (Static)
int global = 10;  // 프로그램 종료 시 소멸

void func() {
    static int count = 0;  // 프로그램 종료 시 소멸
}

// 3. 동적 저장 기간 (Dynamic)
void func() {
    int* ptr = new int(10);  // 명시적 delete 필요
    delete ptr;
}

// 4. 스레드 저장 기간 (Thread)
thread_local int x = 10;  // 스레드 종료 시 소멸

실전 예시

예시 1: 자동 저장 기간

#include <iostream>

class Widget {
public:
    Widget(int id) : id(id) {
        std::cout << "Widget " << id << " 생성" << std::endl;
    }
    
    ~Widget() {
        std::cout << "Widget " << id << " 소멸" << std::endl;
    }
    
private:
    int id;
};

void func() {
    Widget w1(1);
    
    if (true) {
        Widget w2(2);
        // w2 수명: 이 블록 내
    }  // w2 소멸
    
    Widget w3(3);
}  // w3, w1 소멸 (역순)

int main() {
    func();
}

예시 2: 정적 저장 기간

#include <iostream>

class Logger {
public:
    Logger() {
        std::cout << "Logger 초기화" << std::endl;
    }
    
    ~Logger() {
        std::cout << "Logger 종료" << std::endl;
    }
    
    void log(const std::string& msg) {
        std::cout << "[LOG] " << msg << std::endl;
    }
};

// 전역 객체
Logger globalLogger;

void func() {
    // 지역 정적 객체
    static Logger localLogger;
    localLogger.log("함수 호출");
}

int main() {
    globalLogger.log("프로그램 시작");
    func();
    func();
    globalLogger.log("프로그램 종료");
}

예시 3: 동적 저장 기간

#include <memory>

class Resource {
public:
    Resource(int size) : size(size) {
        data = new int[size];
        std::cout << "Resource 할당: " << size << std::endl;
    }
    
    ~Resource() {
        delete[] data;
        std::cout << "Resource 해제: " << size << std::endl;
    }
    
private:
    int* data;
    int size;
};

void manualManagement() {
    Resource* res = new Resource(100);
    // 사용
    delete res;  // 명시적 해제
}

void smartPointer() {
    auto res = std::make_unique<Resource>(100);
    // 자동 해제
}

int main() {
    manualManagement();
    smartPointer();
}

예시 4: 수명 연장

#include <iostream>

class Temp {
public:
    Temp(int val) : value(val) {
        std::cout << "Temp 생성: " << value << std::endl;
    }
    
    ~Temp() {
        std::cout << "Temp 소멸: " << value << std::endl;
    }
    
    int getValue() const {
        return value;
    }
    
private:
    int value;
};

Temp createTemp(int val) {
    return Temp(val);
}

int main() {
    // 임시 객체 수명 연장
    const Temp& ref = createTemp(10);
    std::cout << "값: " << ref.getValue() << std::endl;
    // ref가 스코프 벗어날 때 소멸
}

생성/소멸 순서

#include <iostream>

class A {
public:
    A(int id) : id(id) {
        std::cout << "A" << id << " 생성" << std::endl;
    }
    
    ~A() {
        std::cout << "A" << id << " 소멸" << std::endl;
    }
    
private:
    int id;
};

A global1(1);  // 전역 객체 (먼저 생성)

int main() {
    A local1(2);
    static A static1(3);
    A local2(4);
    
    // 소멸 순서: local2 -> local1 -> static1 -> global1
}

자주 발생하는 문제

문제 1: 댕글링 레퍼런스

// ❌ 댕글링 레퍼런스
const std::string& func() {
    std::string s = "Hello";
    return s;  // s는 함수 종료 시 소멸
}

int main() {
    const std::string& ref = func();
    // ref는 소멸된 객체 참조 (위험!)
}

// ✅ 값 반환
std::string func() {
    std::string s = "Hello";
    return s;  // 복사 또는 이동
}

문제 2: 댕글링 포인터

// ❌ 댕글링 포인터
int* func() {
    int x = 10;
    return &x;  // x는 함수 종료 시 소멸
}

int main() {
    int* ptr = func();
    // *ptr은 위험!
}

// ✅ 동적 할당 또는 값 반환
int* func() {
    return new int(10);  // 동적 할당
}

int func() {
    return 10;  // 값 반환
}

문제 3: 정적 초기화 순서

// file1.cpp
int globalA = 10;

// file2.cpp
extern int globalA;
int globalB = globalA * 2;  // 초기화 순서 불확실

// ✅ 함수 내 정적 변수
int& getGlobalA() {
    static int globalA = 10;
    return globalA;
}

int globalB = getGlobalA() * 2;  // 안전

문제 4: 임시 객체 수명

// ❌ 임시 객체 즉시 소멸
std::string getName() {
    return "Alice";
}

const char* ptr = getName().c_str();  // 위험!
// getName()의 임시 객체 소멸
// ptr은 댕글링

// ✅ 수명 연장
const std::string& name = getName();
const char* ptr = name.c_str();  // 안전

스마트 포인터와 수명

#include <memory>

class Resource {
public:
    Resource() {
        std::cout << "Resource 생성" << std::endl;
    }
    
    ~Resource() {
        std::cout << "Resource 소멸" << std::endl;
    }
};

void uniquePtr() {
    auto res = std::make_unique<Resource>();
    // 스코프 벗어나면 자동 소멸
}

void sharedPtr() {
    auto res1 = std::make_shared<Resource>();
    {
        auto res2 = res1;  // 참조 카운트 증가
        // res2 스코프 벗어남
    }
    // res1 스코프 벗어나면 소멸
}

int main() {
    uniquePtr();
    sharedPtr();
}

RAII 패턴

#include <fstream>
#include <mutex>

// 파일 자동 관리
void writeFile(const std::string& filename) {
    std::ofstream file(filename);  // 생성 시 열림
    file << "Hello";
    // 소멸 시 자동 닫힘
}

// 뮤텍스 자동 관리
std::mutex mtx;

void criticalSection() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  // 생성 시 잠금
    // 임계 영역
    // 소멸 시 자동 해제
}

FAQ

Q1: Lifetime은 언제 시작?

A:

• 생성자 완료 후
• 초기화 완료 후

Q2: 언제 종료?

A:

• 소멸자 호출 시
• 스코프 벗어남
• delete 호출

Q3: 저장 기간 종류는?

A:

• 자동 (지역 변수)
• 정적 (전역, static)
• 동적 (new/delete)
• 스레드 (thread_local)

Q4: 댕글링 방지는?

A:

• 스마트 포인터
• 값 반환
• RAII 패턴

Q5: 수명 연장은?

A: const 레퍼런스로 임시 객체 바인딩.

Q6: Lifetime 학습 리소스는?

A:

• “Effective C++”
• “C++ Primer”
• cppreference.com

---

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