RTTI? RAII?

4 분 소요

RTTI (Run-Time Type Information)

런타임에 객체의 실제 타입을 파악할 수 있도록 하는 C++ 매커니즘
컴파일 시간이 아닌 ‘실행 중’(런타임)에 타입을 식별할 수 있게 해준다

RTTI 지원 기능

dynamic_cast
- 다만 아래의 VTable이 추가로 필요
- 그렇기에 virtual 키워드가 들어간 가상함수를 포함한 클래스여야 제대로 동작
- VTable이 없다면 업캐스팅 같은 VTable을 사용하지 않는 경우만 제대로 동작
  (캐스팅 관련하여 지난번에 다룬 포스팅)

Base* b = new Derived();
Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b); // OK, 다만 VTable이 없다면 '다형 형식'이 아니라는 컴파일 에러(C2683)

typeid 연산자
- C++에서 객체의 실제 타입을 반환함
  (아래의 type_info 반환)
- typeid(TypeName)인 경우는 컴파일 시간에 판단
- typeid(*ptr)인 경우는 런타임 중 판단
  (VTable + Virtual 함수이 없다면 제대로 동작하지 않음)
  - 정확히는 ‘정적 타입’만을 체크 (연산 자체는 런타임 이긴 함)
  - nullptr 같은 것을 넣으면 bad_typeid 예외 발생
std::type_info
- RTTI 정보를 저장하는 타입
- 전역적으로 하나의 type_info 개체를 생성하기에 == 연산 비교가 매우 빠름
- RTTI 옵션을 키는 경우, VTable에 type_info 정보가 추가로 저장된다

#include <typeinfo>

Base* b = new Derived();

const std::type_info& info = typeid(*b);

std::cout << info.name() << '\n';

VTable(가상 함수 테이블) 과의 연관성

VTable 자체는 ‘다형성’을 지원하기 위한 기능으로
실제 객체가 호출할 ‘함수 주소’를 찾기 위한 테이블
RTTI 옵션을 키면 VTable에 RTTI 용 typeinfo 포인터가 추가
(옵션을 끄면 RTTI에서 typeinfo 블록을 가리키는 항목 제거)
그렇기에 RTTI 옵션을 키더라도
VTable + Virtual 키워드를 통한 가상함수를 포함해야
제대로 동작하므로 유의하자
- VTable을 사용할 수 없으면 ‘정적 타입’ 검사만 가능해짐

[vtable]
  ├─ entry#0 → &typeinfo for Derived
  ├─ entry#1 → &Derived::FuncA
  ├─ entry#2 → &Derived::FuncB

정적 타입 검사?
- 컴파일 타임에 선언된 ‘타입’을 기준으로만 판단함
  (코드에 적힌 타입 자체를 기준으로 판단)
  (업캐스팅의 경우, 컴파일 타임에 충분히 검사가 가능)
  (그러나 다운 캐스팅의 경우는 타입 확인이 필요하기에 x)

// 업 캐스팅 - 자식 클래스의 객체(포인터)를 부모 클래스 타입으로 가리킴
Base* b = new Derived();

// 다운 캐스팅 - 부모 클래스 타입의 포인터(객체)를 자식 클래스 타입으로 가리킴
Drived* d = dynamic_cast<Drived*>(b);

RAII (Resource Acquisition Is Initialization)

(관련한 예전 포스팅)

객체가 생성될 때, 자원을 획득하고(Initialization)
객체가 스코프를 벗어나며 소멸될 때, 자원을 반환(Resource Release)하는 패턴

자원의 소유권을 ‘객체’에 귀속시킨다

생성자에서 자원을 얻고
소멸자에서 자원을 반환
(메모리/리소스의 생명 주기를 ‘객체’의 생명주기에 묶어 자동으로 관리)
메모리, 파일 핸들 등 다양한 ‘자원’을 획득한 후
해제를 잊어버리면 치명적인 문제가 발생하기에 이를 예방하기 위함
C++에서 ‘변수’가 스코프를 벗어나면 ‘소멸자’를 자동으로 호출하는 것이 이를 위한 것
- 예외가 발생하여도 소멸자 호출
- 생성자/소멸자, 스코프 기반 수명, 예외 안정성, 소유권 개념 을 바탕으로 한다
이에 적합한 개념이 바로 ‘스마트 포인터‘

스마트 포인터

일반 포인터처럼 동작하나,
메모리를 자동으로 반환하는 클래스 템플릿

RAII 패턴에 기반하여 ‘스코프’를 벗어남에 기반하여 작동한다
일반 Row Pointer의 메모리 누수, 예외 안정성, 다중 포인터의 이중 삭제 등을 예방 가능
‘소유권’ 개념에도 적합한 기능
(메모리 해제 책임)

Unique_ptr (유니크 포인터)

한 객체의 소유자는 ‘하나’라는 개념
(단일 소유)
소유권의 ‘이동’(Move)는 가능하나 ‘복사’는 불가능
(Move와 rvalue에 대하여?)
Scope를 벗어나면 Delete됨

특징

가장 안전하고 빠름(다른 스마트 포인터들은 몇가지 확인 등이 필요하므로)
명확한 소유권 (독점적인 소유)
정리 개념이 확실 (Shared_ptr의 RefCount 개념이 없음)

std::unique_ptr<Foo> p = std::make_unique<Foo>(); // Scope 벗어날시 메모리 해제

Shared_ptr

한 객체를 ‘여럿’이서 소유
(공동 소유)
별도의 제어 블록을 가지며
이곳에 ‘참조 카운트’를 저장
(추가적인 메모리 공간)
참조될때마다 참조 카운트가 증가하며
참조하는 대상이 사라질때 참조 카운트 제거
- 0이 되었을 때, 자원을 회수함

auto sp1 = std::make_shared<Foo>();
auto sp2 = sp1; // 같은 객체 공유 (참조 카운터 + 1)

특징

강한 참조(Shared_ptr)와 약한 참조(Weak_Ptr)이 나뉘며
강한 ‘참조’만 참조 카운트에 포함
일반 포인터 / Unique_ptr 보단 느림
(그렇게 신경쓸 정돈 아니지만 알아는 두기)
순환 참조의 문제 존재
- 각각의 객체가 서로를 Shared_ptr로 가리키면
  ‘강한 참조’가 계속 1인 상태로 남아 있어
  메모리 해제가 되지 않는 현상

// TSharedPtr<> 은 Unreal 의 Shared_ptr
class Parent
{
public:
    TSharedPtr<Child> MyChild; // 부모 → 자식 (강한 참조)
};

class Child
{
public:
    TSharedPtr<Parent> MyParent; // 자식 → 부모 (강한 참조)
};

void CreateCircularReference()
{
    TSharedPtr<Parent> parent = MakeShared<Parent>();
    TSharedPtr<Child> child = MakeShared<Child>();

    parent->MyChild = child;   // 자식 참조 카운트 +1
    child->MyParent = parent;  // 부모 참조 카운트 +1
}

Weak_ptr

Shared_ptr을 ‘관찰’하지만 ‘소유’하진 않음
(비소유)

특징

‘약한’ 참조 카운트를 증가시키기에
‘순환 참조’를 일으키지 않는다
- Shared_ptr의 강한 참조 카운트가 0이 된 순간 메모리 해제
- 그렇기에 Weak_Ptr은 ‘Shared_Ptr’이 아직 존재하는지를
  체크하고 사용하는 것이 권장됨
  (C++ : lock, Unreal : Pin)

// AsShared()를 사용하려면 TSharedFromThis를 상속받아야 함
class UIWidget : public TSharedFromThis<UIWidget>
{
private:
    TWeakPtr<UIWidget> ParentWidget;       // 자식 → 부모 : 약한 참조 ✅
    TArray<TSharedPtr<UIWidget>> Children; // 부모 → 자식 : 강한 참조 유지

public:
    void NotifyParent(FString Message)
    {
        // 1. 부모가 아직 살아있는지 확인
        TSharedPtr<UIWidget> Parent = ParentWidget.Pin();

        if (Parent.IsValid())
        {
            // 2. Pin 성공 → 부모 안전하게 접근
            Parent->ReceiveMessage(Message);
            UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("부모에게 메시지 전달: %s"), *Message);
        }
        else
        {
            // 3. 부모가 이미 삭제됨
            UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("부모가 없어 메시지 전달 실패"));
        }
    }

    void AddChild(TSharedPtr<UIWidget> Child)
    {
        Children.Add(Child);                  // 부모 → 자식 : 강한 참조
        Child->ParentWidget = AsShared();     // 자식 → 부모 : 약한 참조 (TWeakPtr에 대입하면 자동 변환)
        // ✅ 순환 참조 없음! 부모 삭제 시 자식도 자연스럽게 정리
    }
};

스마트 포인터 정리 표

종류	소유권	특징	장점	단점	대표 사용
unique_ptr	단독 소유	복사 불가, 이동만 가능	빠르고 안전, delete 자동	공유 불가	단일 소유 리소스
shared_ptr	공유 소유	참조 카운트 기반	여러 곳에서 사용 가능	성능 저하, 순환 참조 위험	공동 소유 객체
weak_ptr	비소유	shared_ptr 감시	순환 참조 해결	lock 필요, nullptr 가능성	shared_ptr 보조 참조

TMI - 정적 & 동적 바인딩

바인딩 종류	결정 시점	사용됨	대표 예
정적 바인딩 (Static Binding)	컴파일 타임	일반 함수, 정적 함수, 비가상 함수	오버로딩, non-virtual 함수
동적 바인딩 (Dynamic Binding)	런타임	virtual 함수	가상 함수 override 호출

컴파일 타임의 비 가상함수, inline, 오버로딩 등이 정적 바인딩
Virtual 키워드 + VTable이 대표적인 동적 바인딩

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Hyun JaeHoon

RTTI? RAII?

RTTI (Run-Time Type Information)

RTTI 지원 기능

VTable(가상 함수 테이블) 과의 연관성

RAII (Resource Acquisition Is Initialization)

스마트 포인터

Unique_ptr (유니크 포인터)

Shared_ptr

Weak_ptr

스마트 포인터 정리 표

TMI - 정적 & 동적 바인딩

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