C++ PMR | "다형 메모리 리소스" 가이드

PMR이란?

Polymorphic Memory Resource (C++17)

#include <memory_resource>

std::pmr::vector<int> vec;

// 기본: new_delete_resource
// 풀: monotonic_buffer_resource
// 동기화: synchronized_pool_resource

기본 사용

#include <memory_resource>
#include <vector>

int main() {
    // 버퍼
    char buffer[1024];
    std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{buffer, sizeof(buffer)};
    
    // PMR 벡터
    std::pmr::vector<int> vec{&mbr};
    
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        vec.push_back(i);
    }
}

실전 예시

예시 1: monotonic_buffer_resource

#include <memory_resource>
#include <vector>

int main() {
    // 스택 버퍼
    std::array<std::byte, 4096> buffer;
    std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{buffer.data(), buffer.size()};
    
    // PMR 컨테이너
    std::pmr::vector<int> vec{&mbr};
    std::pmr::string str{&mbr};
    
    vec.reserve(100);
    str = "Hello PMR";
    
    // 버퍼 사용
}

예시 2: pool_resource

#include <memory_resource>

int main() {
    // 풀 리소스
    std::pmr::synchronized_pool_resource pool;
    
    std::pmr::vector<int> vec{&pool};
    
    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        vec.push_back(i);
    }
    
    // 풀에서 효율적 할당
}

예시 3: 중첩 리소스

#include <memory_resource>

int main() {
    // 계층 구조
    std::pmr::synchronized_pool_resource pool;
    std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{4096, &pool};
    
    // mbr 먼저 사용, 부족하면 pool 사용
    std::pmr::vector<int> vec{&mbr};
}

예시 4: 커스텀 리소스

#include <memory_resource>

class LoggingResource : public std::pmr::memory_resource {
    std::pmr::memory_resource* upstream;
    
protected:
    void* do_allocate(size_t bytes, size_t alignment) override {
        std::cout << "할당: " << bytes << " bytes" << std::endl;
        return upstream->allocate(bytes, alignment);
    }
    
    void do_deallocate(void* p, size_t bytes, size_t alignment) override {
        std::cout << "해제: " << bytes << " bytes" << std::endl;
        upstream->deallocate(p, bytes, alignment);
    }
    
    bool do_is_equal(const memory_resource& other) const noexcept override {
        return this == &other;
    }
    
public:
    LoggingResource(std::pmr::memory_resource* up = std::pmr::get_default_resource())
        : upstream(up) {}
};

int main() {
    LoggingResource logger;
    std::pmr::vector<int> vec{&logger};
    
    vec.push_back(1);
    vec.push_back(2);
}

표준 리소스

// new_delete_resource: new/delete
auto* ndr = std::pmr::new_delete_resource();

// null_memory_resource: 할당 실패
auto* nmr = std::pmr::null_memory_resource();

// monotonic_buffer_resource: 단조 버퍼
std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{4096};

// pool_resource: 풀
std::pmr::unsynchronized_pool_resource upr;
std::pmr::synchronized_pool_resource spr;

// 기본 리소스
auto* def = std::pmr::get_default_resource();
std::pmr::set_default_resource(&mbr);

자주 발생하는 문제

문제 1: 수명

// ❌ 리소스 수명
std::pmr::vector<int> getVector() {
    std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{4096};
    std::pmr::vector<int> vec{&mbr};
    vec.push_back(1);
    return vec;  // mbr 소멸
}

// ✅ 리소스 수명 보장
std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{4096};
std::pmr::vector<int> vec{&mbr};

문제 2: 스레드 안전

// unsynchronized_pool_resource: 스레드 안전 아님
std::pmr::unsynchronized_pool_resource upr;

// ❌ 멀티 스레드
std::thread t1([&]() { /* upr 사용 */ });
std::thread t2([&]() { /* upr 사용 */ });  // 레이스

// ✅ synchronized_pool_resource
std::pmr::synchronized_pool_resource spr;

문제 3: monotonic_buffer

// monotonic_buffer_resource: 해제 안 함
std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{4096};

std::pmr::vector<int> vec{&mbr};
vec.push_back(1);
vec.clear();  // 메모리 해제 안 됨

// 소멸자에서 일괄 해제

문제 4: 타입 변환

std::pmr::vector<int> vec1;
std::vector<int> vec2;

// ❌ 타입 불일치
// vec1 = vec2;  // 에러

// ✅ 명시적 변환
vec1.assign(vec2.begin(), vec2.end());

PMR 컨테이너

#include <memory_resource>

// PMR 컨테이너
std::pmr::vector<T>
std::pmr::string
std::pmr::map<K, V>
std::pmr::set<T>
std::pmr::list<T>
std::pmr::deque<T>
// ...

FAQ

Q1: PMR?

A: 다형 메모리 리소스 (C++17).

Q2: 장점?

A:

• 런타임 할당자 선택
• 계층 구조
• 표준화

Q3: monotonic_buffer?

A: 빠른 할당. 해제 안 함.

Q4: pool_resource?

A: 풀 기반. 재사용.

Q5: 스레드 안전?

A: synchronized_pool_resource.

Q6: 학습 리소스는?

A:

• “C++17 The Complete Guide”
• “Effective Modern C++”
• cppreference.com

---

같이 보면 좋은 글 (내부 링크)

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• C++ Allocator | “메모리 할당자” 커스터마이징 가이드
• C++ Stack Allocator | “스택 할당자” 가이드

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