C++에서 객체의 동적 할당을 제한하는 방법

이 글에서는 C++에서 객체의 동적 할당(dynamic allocation)을 제한하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

핵심 아이디어는 매우 간단합니다. new 연산자 함수를 클래스의 private 영역에 선언하면, 클래스 외부에서 new를 통해 객체를 동적으로 생성할 수 없게 됩니다. 그 결과 객체는 오직 스택(stack) 영역에만 생성될 수 있습니다.

예제 코드

#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
    // new 연산자를 private으로 선언
    void* operator new(size_t size);
    int x;
public:
    Test() { x = 9; cout << "생성자가 호출되었습니다\n"; }
    void display() { cout << "x = " << x << "\n"; }
    ~Test() { cout << "소멸자가 실행되었습니다\n"; }
};

int main() {
    Test t;  // 스택에 객체 생성 (정상 동작)
    t.display();
    return 0;
}

실행 결과

생성자가 호출되었습니다
x = 9
소멸자가 실행되었습니다

동작 원리

operator new가 private으로 선언되어 있기 때문에, 다음과 같이 힙(heap)에 객체를 생성하려는 코드는 컴파일 오류를 발생시킵니다.

Test* ptr = new Test();  // 컴파일 에러 발생!

컴파일러는 new Test() 표현식을 처리할 때 먼저 operator new를 호출해 메모리를 할당한 후 생성자를 호출하는데, 이 시점에 해당 멤버 함수에 대한 접근 권한이 없으므로 에러가 발생하는 것입니다.

참고: C++11의 = delete 활용

C++11 이상에서는 함수를 아예 삭제(deleted) 처리하여 의도를 더 명확하게 표현할 수 있습니다.

void* operator new(size_t size) = delete;

이 방식을 사용하면 컴파일러가 더 명확한 에러 메시지를 제공하며, 실수로 내부 멤버 함수에서 호출하는 경우도 방지할 수 있습니다.