C++ 표준 초안 읽기: 객체 수명·참조·복사 생략과 컨테이너

여섯 절의 읽기 순서

1주차 객체와 메모리와 2주차 코드 구조와 컨테이너에서 연결한 규칙을 모았습니다. 아래 내용은 원문의 핵심 요약과 자체 해설이며, 전문 번역이나 공식 번역이 아닙니다. 조항의 모든 예외·요구사항을 재현하지 않습니다.

원문은 2026년 10월 28일 확인한 작업 초안입니다. 링크는 이후에도 바뀔 수 있으며, C++20에 고정된 문서가 아닙니다. 초안 소스 저장소는 소스와 생성 문서가 정식으로 채택되기 전에는 ISO 간행물이 아니라고 안내합니다. 아래 코드는 C++20의 기능만 사용하는 별도 예제입니다.

각 코드 블록을 서로 다른 .cpp 파일로 저장해 실행합니다. 모든 예제가 자체 main을 가지므로 한 실행 파일에 함께 넣지 않습니다. Visual Studio의 x64 Native Tools Command Prompt에서는 다음처럼 빌드할 수 있습니다. 검사가 모두 맞으면 출력 없이 종료하고, 어긋나면 assert가 실패합니다. NDEBUG는 정의하지 않습니다.

cl /nologo /std:c++20 /EHsc /W4 /WX /utf-8 example.cpp /Fe:example.exe
example.exe

1. 객체 수명 — basic.life

수명은 객체가 실행 중 유효한 객체로 존재하는 기간입니다. 일반적으로 형식에 맞는 크기·정렬의 저장 공간을 확보하고 초기화를 마쳐야 시작됩니다. union 멤버 등에는 별도 규칙이 있습니다.

클래스 객체의 수명은 소멸자 호출이 시작될 때 끝납니다. 저장 공간을 해제하거나 조건에 해당하는 재사용을 해도 끝날 수 있습니다. 따라서 소멸자 실행, 객체 수명 종료, 메모리 해제는 같은 사건이 아닙니다. 생성·소멸 중의 접근은 별도 규칙을 따릅니다.

수명이 끝난 뒤 공간이 남아 있어도 이전 객체의 멤버를 자유롭게 읽거나 호출할 수 없습니다. 같은 주소에 새 객체를 만들었을 때 이전 포인터가 새 객체를 가리키게 되는지는 별도의 대체 조건에 달려 있습니다. 원문: 객체 수명

아래는 저장 공간 하나에서 객체 두 개를 차례로 생성하는 자체 예제입니다. 두 번째 객체에는 생성 함수가 돌려준 포인터를 사용합니다.

#include <cassert>
#include <memory>

struct Item { int id; };

int main() {
    std::allocator<Item> memory;
    Item* slot = memory.allocate(1);

    Item* first = std::construct_at(slot, Item{101});
    assert(first->id == 101);
    std::destroy_at(first);
    // 공간은 남지만 첫 객체의 멤버를 읽지 않습니다.

    Item* second = std::construct_at(slot, Item{202});
    assert(second->id == 202);
    std::destroy_at(second);
    memory.deallocate(slot, 1);
}

확인할 차이는 destroy_at 뒤에도 공간이 남고, deallocate에서 그 공간을 반환한다는 점입니다. 일반적인 객체 관리는 RAII나 컨테이너에 맡기되, 이 둘이 분리될 수 있다는 규칙을 기억합니다.

2. 참조 초기화 — dcl.init.ref

참조 변수는 정의할 때 결합할 대상을 정합니다. 초기화한 뒤 대입해도 다른 객체로 연결되지 않습니다. 대입은 참조가 가리키는 객체에 적용됩니다. 함수 인수 전달과 참조 반환에서도 참조 초기화 규칙이 사용됩니다.

결합 가능 여부에는 형식과 const 같은 한정자, 식의 값 범주가 관여합니다. 예를 들어 일반적인 int&는 정수 리터럴에 결합할 수 없지만 const int&는 가능합니다. 이를 모든 형식 변환이나 모든 임시 객체의 수명 보장으로 확대하면 안 됩니다. 원문: 참조 초기화

자체 예제에서 selected = other는 health에 값을 복사합니다. 주소를 비교하면 참조의 대상이 그대로임을 볼 수 있습니다.

#include <cassert>

int main() {
    int health = 80;
    int other = 25;
    int& selected = health;

    selected = other;
    other = 90;

    assert(health == 25);
    assert(&selected == &health);
    assert(&selected != &other);
}

연결 대상을 교체하는 기능이 필요하면 참조 대입을 쓰지 않고, 재지정할 수 있는 포인터 등의 표현을 선택합니다.

3. 복사·이동 생략 — class.copy.elision

일정한 조건에서는 복사·이동 생성자를 호출해 별도 객체를 만드는 과정을 생략할 수 있습니다. 해당 생성자에 출력 같은 부수 효과가 있어도 허용됩니다. 원래 두 객체였을 대상을 하나의 객체로 취급하므로 소멸 시점에도 관련 규칙이 적용됩니다.

대표 사례는 NRVO입니다. 조건에 맞는 이름 있는 지역 객체를 반환할 때, 그 객체를 함수 결과가 놓일 위치에 직접 만들 수 있습니다. 여기서 중요한 표현은 ‘할 수 있다’입니다. 언제나 적용된다는 보장은 아닙니다. 예외 객체·코루틴 매개변수에도 별도 생략 조건이 있습니다. 원문: 복사·이동 생략

자체 예제는 복사를 금지하되 이동은 허용합니다. NRVO를 적용하지 않아도 이동으로 반환할 수 있습니다.

#include <cassert>

struct Reward {
    int points;
    explicit Reward(int value) : points(value) {}
    Reward(const Reward&) = delete;
    Reward(Reward&&) = default;
};

Reward MakeReward() {
    Reward result{120};
    return result;
}

int main() {
    Reward reward = MakeReward();
    assert(reward.points == 120);
}

이 검사는 반환값을 확인합니다. 생성자 호출 횟수나 NRVO 적용 여부를 증명하지 않습니다. 이동 생성자까지 삭제한다면 생략이 항상 일어날 것이라고 가정해 코드를 작성할 수 없습니다.

4. 벡터 용량 — vector.capacity

capacity()는 재할당 없이 담을 수 있는 원소 수입니다. 현재 원소 수인 size()와 구분합니다. reserve(n)은 크기를 바꾸지 않으며, 현재 용량보다 큰 값을 요청할 때 재할당합니다. 재할당 후 용량은 요청한 값 이상이지 반드시 같은 값은 아닙니다.

재할당은 원소를 가리키던 포인터·참조·반복자와 이전 end()를 무효화합니다. 재할당하지 않는 reserve는 이를 유지합니다. resize는 실제 원소 수를 바꾸고, shrink_to_fit은 용량 축소 요청이므로 반드시 축소된다고 보장하지 않습니다. 원문: 벡터 용량

자체 예제의 첫 삽입에는 여유 공간이 있습니다. 마지막 reserve는 기존 용량을 넘겨 재할당을 요구하므로 그 뒤에는 first를 사용하지 않습니다.

#include <cassert>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> values{10, 20};
    values.reserve(8);
    assert(values.size() == 2);

    int* first = &values[0];
    values.push_back(30);
    assert(first == &values[0]);
    assert(*first == 10);

    const auto oldCapacity = values.capacity();
    values.reserve(oldCapacity + 1);
    assert(values[0] == 10); // 원소를 다시 조회합니다.
}

여유 공간은 재할당을 줄이는 수단입니다. 삽입·삭제로 인한 모든 참조 무효화를 막는 보장은 아닙니다.

5. 벡터 수정 — vector.modifiers

삽입으로 새 크기가 기존 용량을 넘으면 재할당합니다. 재할당하지 않아도 삽입 위치부터 뒤쪽의 포인터·참조·반복자와 이전 end()는 무효화됩니다. 삽입 위치보다 앞의 원소를 가리키는 것은 유지됩니다.

삭제는 삭제 위치와 그 뒤의 반복자·참조를 무효화합니다. 따라서 순회하며 삭제할 때 기존 반복자를 계속 증가시키기보다 erase가 반환한 반복자를 사용합니다. 가운데 삽입·삭제는 뒤쪽 원소를 옮기는 비용도 발생합니다. 원문: 벡터 수정

자체 예제는 공간을 예약한 상태에서 가운데 삽입·삭제를 합니다. 첫 원소의 포인터는 변경 위치보다 앞에 있습니다.

#include <cassert>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> values{20, 40};
    values.reserve(8);
    int* first = &values[0];

    auto inserted = values.insert(values.begin() + 1, 30);
    assert(*inserted == 30);
    assert(*first == 20);

    auto next = values.erase(inserted);
    assert(*next == 40);
    assert(*first == 20);
    assert(values.size() == 2);
}

삭제 후의 inserted는 사용하지 않습니다. next는 이 예제에서 다음 원소를 가리키지만, 마지막 원소를 지운 경우에는 end()이므로 역참조 전에 확인해야 합니다.

6. 해시 컨테이너 — unord.req

unordered_map 등은 해시 함수와 키 동등성 비교를 사용합니다. 동등하다고 판단하는 키는 같은 해시값을 가져야 합니다. 역으로 해시값이 같다는 이유만으로 키가 같다고 판단하지는 않습니다.

원소는 버킷으로 조직됩니다. 재해시는 반복자를 무효화하고 순회 순서를 바꿀 수 있지만, 원소 자체를 가리키는 포인터·참조는 무효화하지 않습니다. 해당 원소를 삭제하면 그 원소를 계속 사용할 수 없습니다. 키 조회는 평균적으로 빠르지만 최악의 경우 선형 시간이 될 수 있습니다. 원문: 비정렬 연관 컨테이너 요구사항

자체 예제는 재해시 후 원소의 포인터를 사용하되, 반복자는 다시 얻습니다.

#include <cassert>
#include <unordered_map>

int main() {
    std::unordered_map<int, int> counts{{101, 2}};
    auto found = counts.find(101);
    int* count = &found->second;

    counts.rehash(counts.bucket_count() * 2 + 1);
    assert(*count == 2);

    auto again = counts.find(101);
    assert(again != counts.end());
    assert(&again->second == count);

    counts.erase(101);
    assert(counts.find(101) == counts.end());
    // 삭제 후에는 count와 again을 사용하지 않습니다.
}

반복자가 무효라는 사실과 원소 주소가 무효라는 사실을 분리해서 판단합니다. 이 규칙을 언리얼의 TMap에 그대로 적용하면 안 되며, 2주차의 컨테이너 비교를 함께 확인합니다.

원문 용어를 읽는 기준

실습 코드와 한국어 해설은 Codex의 도움으로 별도 작성했습니다. 원문 코드의 번역본이나 개인 게임 프로젝트의 구현을 옮긴 것은 아닙니다. 언리얼 C++과 엔진 구조의 주차별 목록으로 돌아가 각 규칙이 쓰이는 예제를 비교할 수 있습니다.