11강. Rule of Zero·Three·Five: 특별 멤버 함수 설계 기준

?이번 강의에서 해결할 문제

소멸자 하나를 직접 작성한 뒤 복사와 이동의 기본 동작을 그대로 두면 자원 관리 규칙이 어긋날 수 있습니다. 반대로 모든 클래스에 다섯 특별 멤버 함수를 기계적으로 작성하면 오류와 유지보수 비용이 늘어납니다.

✓학습 목표

✓이 강의를 마치면

• Rule of Zero, Three, Five가 필요한 상황을 구분합니다.
• 복사 금지와 이동 지원을 명시적으로 선언합니다.
• RAII 멤버로 직접 자원 관리 코드를 제거합니다.

◇먼저 알아야 할 핵심 개념

특별 멤버 함수는 소멸자, 복사 생성자, 복사 대입, 이동 생성자, 이동 대입을 포함합니다. raw 자원을 직접 관리해 소멸자·복사 중 하나가 필요하다면 관련 연산 전체를 검토해야 합니다. 가장 좋은 출발점은 표준 RAII 멤버만 조합해 아무것도 직접 작성하지 않는 Rule of Zero입니다.

§왜 이 문제가 위험한가

소멸자만 직접 작성한 raw 포인터 소유 클래스는 기본 복사가 주소를 복사해 이중 해제를 만들 수 있습니다. 이동 연산에 기존 자원 정리나 원본 무효화가 빠지면 누수와 중복 소유가 생깁니다. = default도 의미를 검토한 뒤 의도를 명시할 때 사용해야 합니다.

§가장 작은 예제로 시작하기

rule_of_zero.cpp

#include <string>
#include <utility>
#include <vector>

class TaskBatch {
public:
    TaskBatch(std::string name, std::vector<int> priorities)
        : name_{std::move(name)}, priorities_{std::move(priorities)} {}

    const std::string& name() const { return name_; }
    const std::vector<int>& priorities() const { return priorities_; }

private:
    std::string name_;
    std::vector<int> priorities_;
};

class FileLogger {
public:
    FileLogger(const FileLogger&) = delete;
    FileLogger& operator=(const FileLogger&) = delete;
    FileLogger(FileLogger&&) noexcept = default;
    FileLogger& operator=(FileLogger&&) noexcept = default;
};

§코드 한 줄씩 이해하기

1. TaskBatch는 값 타입 멤버만 사용해 기본 복사·이동·소멸이 올바릅니다.
2. 특별 멤버 함수를 선언하지 않은 Rule of Zero 형태입니다.
3. 파일 로거는 하나의 파일 자원을 두 객체가 독립 값처럼 복사한다는 의미가 자연스럽지 않습니다.
4. 복사를 delete해 잘못된 사용을 컴파일 오류로 만듭니다.
5. 실제 멤버가 이동 가능할 때만 이동을 기본 제공해야 합니다.

§실행 결과와 메모리·동작 흐름

TaskBatch 복사본은 독립된 문자열과 vector 값을 가집니다. FileLogger 복사를 시도하면 컴파일 단계에서 막힙니다. 실행 중 이중 해제를 발견하는 것보다 잘못된 소유 의미를 컴파일할 수 없게 만드는 편이 안전합니다.

✎단계별 실습

✎직접 실습

실습 목표

세 클래스의 복사·이동 정책을 요구사항으로 결정합니다.

시작 전 상태와 실행 방법

Task, TaskBatch, FileLogger의 자원과 값 의미를 먼저 표로 작성합니다.

1단계: 최소 코드 작성

TaskBatch를 복사하고 한 복사본의 우선순위만 바꿔 독립성을 확인합니다.

2단계: 값 또는 조건을 바꿔 결과 비교

FileLogger copy = logger;를 검토용으로 작성해 컴파일 오류를 확인한 뒤 제거합니다.

3단계: 작은 기능 확장

unique_ptr 멤버를 가진 단일 소유 서비스의 복사를 삭제하고 이동만 허용합니다.

4단계: 스스로 해결하기

각 클래스에 대해 “값 복사”, “복사 금지·이동 허용”, “고정 주소로 이동도 금지” 중 하나를 선택하고 근거를 적습니다.

막혔을 때

• default 이동이 삭제되면 이동 불가능한 멤버가 있는지 확인합니다.
• 사용자 선언 소멸자가 암시적 이동 생성에 미치는 영향을 컴파일 오류로 확인합니다.
• 직접 다섯 함수를 쓰기 전에 멤버를 RAII 타입으로 바꿀 수 있는지 검토합니다.

!흔한 실수와 해결 방법

!자주 하는 실수

• 모든 클래스에 Rule of Five 구현: 직접 관리 자원이 없으면 Rule of Zero가 단순합니다.
• 복사 의미가 없는데 깊은 복사 강행: 복사를 삭제하고 명시적인 clone이 필요한지 따로 판단합니다.
• 이동에 무조건 noexcept 누락: 컨테이너가 재할당에서 복사를 선택할 수 있습니다. 실제로 예외가 없을 때 noexcept를 선언합니다.

§언제 사용하고 언제 피할까

값 타입은 Rule of Zero를 우선합니다. 고유 자원 핸들을 직접 감싸야 한다면 복사·이동·소멸 전체 정책을 결정합니다. 복제 의미가 도메인에 없으면 억지로 지원하지 않습니다.

§게임 개발 연결

리소스 핸들, 작업 객체, 설정 데이터는 복사 의미가 다릅니다. 클래스 이름이 아니라 실제 자원과 책임을 보고 정책을 결정합니다.

?이해 점검 질문 3개

1. Rule of Zero가 직접 특별 멤버 함수를 작성하는 것보다 안전한 이유는 무엇인가요?
2. 소멸자를 직접 작성했다면 복사·이동 정책도 검토해야 하는 이유는 무엇인가요?
3. 복사 의미가 없는 타입에 = delete를 사용하면 어떤 오류를 앞당길 수 있나요?

■핵심 요약

■핵심 요약

특별 멤버 함수는 문법 목록이 아니라 자원과 값 의미의 결과입니다. 표준 RAII 멤버로 Rule of Zero를 얻고, 필요한 정책만 명시합니다.

§다음 강의 연결

12강. const 정확성에서 객체의 읽기와 수정을 API 계약으로 분리합니다.