30-2-라.가상 파괴자

기반 클래스의 파괴자는 반드시 가상으로 선언해야 한다. 왜 파괴자는 가상 함수여야 하는지 아주 간단한 예제를 만들어 보고 파괴자가 가상이 아닐 때 어떤 문제가 발생하는지 보자.

예 제 : VirtDestructor

#include <Turboc.h>

class Base

{

private:

char *B_buf;

public:

Base() { B_buf=new char[10];puts("Base 생성"); }

~Base() { delete [] B_buf;puts("Base 파괴"); }

};

class Derived : public Base

{

private:

int *D_buf;

public:

Derived() { D_buf=new int[32];puts("Derived 생성"); }

~Derived() { delete [] D_buf;puts("Derived 파괴"); }

};

void main()

{

// Derived D;

Base *pB;

pB=new Derived;

delete pB;

}

Base의 생성자는 크기 10의 문자형 배열을 동적으로 할당하며 파괴자에서 이 배열을 해제한다. Base로부터 상속받은 Derived는 생성자에서 크기 32의 정수형 배열을 할당하며 마찬가지로 파괴자에서 해제한다. 각 클래스가 동적 할당을 하고 있지만 파괴자에서 할당된 배열을 제대로 해제하고 있으므로 메모리 누수는 없을 것 같다.

과연 그런지 main에 Derived D; 선언문만 남겨 놓고 실행해 보자. 각 클래스의 생성자와 파괴자는 자신이 호출되었음을 알리기 위해 문자열을 출력한다. D 객체가 생성될 때는 부모의 생성자가 먼저 호출되고 자신의 생성자가 실행되며 파괴될 때는 반대 순서로 파괴자가 호출된다. 실행 결과는 다음과 같다.

Base 생성

Derived 생성

Derived 파괴

Base 파괴

생성자와 파괴자의 호출이 아주 정상적이다. D 객체가 완전히 생성되었을 때 이 객체는 크기 10의 char 배열과 크기 32의 int 배열을 소유할 것이며 이 배열들은 생성된 역순으로 파괴자에서 차례대로 해제된다. 그러나 여기에 포인터가 개입되면 문제가 달라진다. new 연산자로 Derived의 객체를 만들고 그 포인터를 Base * 타입의 pB에 대입하면 Derived가 생성될 때 부모와 자신의 생성자가 차례대로 호출되어 두 개의 버퍼를 동적으로 할당할 것이다.

그러나 delete pB로 이 객체를 해제할 때는 부모의 파괴자만 호출되는데 왜냐하면 pB가 Base * 타입이기 때문이다. 포인터의 타입에 따라 파괴자가 정적으로 결합되다 보니 실제로 파괴되는 객체는 Derived 타입이지만 Derived의 파괴자가 호출되지 못하는 것이다. 이렇게 되면 부모가 할당한 char 배열은 잘 해제되지만 Derived가 할당한 int 배열은 해제되지 못하는 메모리 누수가 발생한다. 실행해 보면 Derived의 파괴자가 호출되지 않는다는 것을 확인할 수 있다.

Base 생성

Derived 생성

Base 파괴

이렇게 되면 Derived가 할당한 32바이트는 회수 불가능하다. 메모리만 조금 잃어버린다면야 심각한 정도는 아니지만 하드웨어 환경 변경, 네트워크 연결, 스레드 생성 등의 더 중요한 일을 했다면 치명적인 결과를 초래할 수도 있다. 문제가 무엇인지를 알았으므로 해결하는 것은 아주 간단하다. 파괴자가 동적 결합을 하도록 가상 함수로 만들면 된다. Base에만 virtual을 붙여도 되지만 가급적이면 둘 다 붙이는 것이 좋다.

virtual ~Base() { delete [] B_buf;puts("Base 파괴"); }

....

virtual ~Derived() { delete [] D_buf;puts("Derived 파괴"); }

이런 이유로 기반 클래스로 사용될 가능성이 있는 클래스의 파괴자는 항상 가상 함수로 선언하는 것이 좋다. 물론 파괴자에서 특별한 정리 작업을 할 필요가 없다거나 파생되지 않는 클래스라면 굳이 느린 가상 파괴자를 쓰지 않아도 상관없다. 하지만 당장은 필요치 않다 하더라도 클래스란 언제든지 확장될 수 있고 누가 언제 이 클래스로부터 상속받을지 알 수 없기 때문에 가급적이면 파괴자는 가상으로 선언해 두는 것이 안전하다. 그래야 포인터로부터 삭제해도 깨끗하게 삭제되며 언제든지 클래스를 안심하고 확장할 수 있다.

앞 장에서 만들었던 Person 클래스도 동적 할당을 사용하므로 이 클래스의 파괴자도 당연히 가상이어야 하며 상속을 고려하여 private는 protected로 바꾸는 것이 좋다. 당장은 Person이 홀로 쓰이더라도 언제 이 클래스로부터 Boy, Girl 따위의 클래스가 파생될지 알 수 없기 때문이다. 파괴자에 비해 생성자는 가상이 아니어도 상관없으며 가상으로 선언할 수도 없다. 왜냐하면 객체를 생성할 때는 객체의 타입을 분명히 명시하므로 어떤 생성자가 호출될지 정확하게 결정할 수 있기 때문이다. Person3 예제의 파괴자를 가상으로 선언하도록 하자.

virtual ~Person() {

delete [] Name;

}

그리고 파생 클래스에서 Name, Age를 읽을 수 있도록 protected로 액세스 지정을 변경한다. 이제 드디어 Person 클래스가 완벽해졌다. 생성자, 파괴자에서 동적 버퍼를 잘 관리하고 있으며 복사 생성, 대입 연산에 대해서도 안전하게 사본을 작성하며 상속 관계에서 사용될 수도 있다. Person 클래스를 제대로 만들기 위해 굉장히 긴 실습 과정을 거쳤는데 이 클래스 확장 과정은 C++ 필수 문법을 모두 포함하므로 한 번쯤 총 정리를 해 두는 것이 좋다.