[2026] C++ 가상 소멸자 | 메모리 누수 상속 클래스 소멸자 에러 해결

· 11분 읽기 · 수정 중급 문제해결
[2026] C++ 가상 소멸자 | 메모리 누수 상속 클래스 소멸자 에러 해결

이 글의 핵심

C++ 가상 소멸자의 C++, 소멸자, 메모리, 들어가며: 파생 클래스를 삭제했는데 메모리 누수가 생겼어요를 실전 예제와 함께 상세히 설명합니다.

들어가며: “파생 클래스를 삭제했는데 메모리 누수가 생겼어요"

"베이스 클래스 포인터로 delete 했더니 소멸자가 안 불려요”

C++에서 베이스 클래스 포인터로 파생 클래스를 삭제할 때, 가상 소멸자가 없으면 파생 클래스의 소멸자가 호출되지 않아 메모리 누수가 발생합니다.

// ❌ 가상 소멸자 없음
class Base {
public:
    ~Base() {  // 비가상 소멸자
        std::cout << "~Base\n";
    }
};
class Derived : public Base {
    int* data_;
public:
    Derived() : data_(new int[1000]) {}
    
    ~Derived() {
        delete[] data_;  // 호출 안 됨!
        std::cout << "~Derived\n";
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    delete ptr;  // ❌ ~Derived 호출 안 됨 → 메모리 누수
    // 출력: ~Base
}

이 글에서 다루는 것:

  • 가상 소멸자가 필요한 이유
  • 메모리 누수와 미정의 동작
  • 순수 가상 소멸자
  • protected 소멸자

실무에서 마주한 현실

개발을 배울 때는 모든 게 깔끔하고 이론적입니다. 하지만 실무는 다릅니다. 레거시 코드와 씨름하고, 급한 일정에 쫓기고, 예상치 못한 버그와 마주합니다. 이 글에서 다루는 내용도 처음엔 이론으로 배웠지만, 실제 프로젝트에 적용하면서 “아, 이래서 이렇게 설계하는구나” 하고 깨달은 것들입니다. 특히 기억에 남는 건 첫 프로젝트에서 겪은 시행착오입니다. 책에서 배운 대로 했는데 왜 안 되는지 몰라 며칠을 헤맸죠. 결국 선배 개발자의 코드 리뷰를 통해 문제를 발견했고, 그 과정에서 많은 걸 배웠습니다. 이 글에서는 이론뿐 아니라 실전에서 마주칠 수 있는 함정들과 해결 방법을 함께 다루겠습니다. 일상 비유로 이해하기: 메모리를 아파트 건물로 생각해보세요. 스택은 엘리베이터 같아서 빠르지만 공간이 제한적입니다. 힙은 창고처럼 넓지만 물건을 찾는 데 시간이 걸립니다. 포인터는 “3층 302호”처럼 주소를 가리키는 메모지라고 보면 됩니다.

목차

  1. 가상 소멸자가 필요한 이유
  2. 메모리 누수 예시
  3. 순수 가상 소멸자
  4. protected 소멸자
  5. 성능 오버헤드
  6. 정리

1. 가상 소멸자가 필요한 이유

문제: 비가상 소멸자

// ❌ 비가상 소멸자
class Base {
public:
    ~Base() {
        std::cout << "~Base\n";
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() {
        std::cout << "~Derived\n";
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    delete ptr;  // ❌ 미정의 동작
    // 출력: ~Base (파생 클래스 소멸자 호출 안 됨)
}

해결: 가상 소멸자

// ✅ 가상 소멸자
class Base {
public:
    virtual ~Base() {
        std::cout << "~Base\n";
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() override {
        std::cout << "~Derived\n";
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    delete ptr;  // ✅ 올바른 소멸자 호출
    // 출력:
    // ~Derived
    // ~Base
}

2. 메모리 누수 예시

예시 1: 동적 할당 메모리

다음은 cpp를 활용한 상세한 구현 코드입니다. 클래스를 정의하여 데이터와 기능을 캡슐화하며, 반복문으로 데이터를 처리합니다. 각 부분의 역할을 이해하면서 코드를 살펴보시기 바랍니다.

// ❌ 메모리 누수
class Base {
public:
    ~Base() {}
};
class Derived : public Base {
    int* data_;
public:
    Derived() : data_(new int[1000000]) {
        std::cout << "Allocated 4MB\n";
    }
    
    ~Derived() {
        delete[] data_;  // 호출 안 됨!
        std::cout << "Freed 4MB\n";
    }
};
int main() {
    for (int i = 0; i < 100; ++i) {
        Base* ptr = new Derived();
        delete ptr;  // ❌ 4MB 누수 × 100 = 400MB 누수
    }
}

예시 2: 파일 핸들

다음은 cpp를 활용한 상세한 구현 코드입니다. 클래스를 정의하여 데이터와 기능을 캡슐화하며. 각 부분의 역할을 이해하면서 코드를 살펴보시기 바랍니다.

// ❌ 파일 핸들 누수
class Base {
public:
    ~Base() {}
};
class FileLogger : public Base {
    std::ofstream file_;
public:
    FileLogger(const std::string& path) : file_(path) {}
    
    ~FileLogger() {
        file_.close();  // 호출 안 됨!
        std::cout << "File closed\n";
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new FileLogger("log.txt");
    delete ptr;  // ❌ 파일 핸들 누수
}

3. 순수 가상 소멸자

순수 가상 소멸자

순수 가상 소멸자는 클래스를 추상 클래스로 만들지만, 반드시 정의를 제공해야 합니다. 다음은 cpp를 활용한 상세한 구현 코드입니다. 클래스를 정의하여 데이터와 기능을 캡슐화하며. 각 부분의 역할을 이해하면서 코드를 살펴보시기 바랍니다.

// 순수 가상 소멸자
class Base {
public:
    virtual ~Base() = 0;  // 순수 가상
};
// 정의 필수
Base::~Base() {
    std::cout << "~Base\n";
}
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() override {
        std::cout << "~Derived\n";
    }
};
int main() {
    // Base b;  // 컴파일 에러: 추상 클래스
    Base* ptr = new Derived();
    delete ptr;  // OK
}

사용 시기: 다른 순수 가상 함수 없이 추상 클래스를 만들고 싶을 때.

4. protected 소멸자

protected 소멸자

protected 소멸자는 베이스 클래스 포인터로 삭제를 방지합니다. 다음은 cpp를 활용한 상세한 구현 코드입니다. 클래스를 정의하여 데이터와 기능을 캡슐화하며. 각 부분의 역할을 이해하면서 코드를 살펴보시기 바랍니다.

// protected 소멸자
class Base {
protected:
    ~Base() {  // protected (비가상)
        std::cout << "~Base\n";
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() {
        std::cout << "~Derived\n";
    }
};
int main() {
    Base* ptr = new Derived();
    // delete ptr;  // 컴파일 에러: ~Base is protected
    
    Derived* ptr2 = new Derived();
    delete ptr2;  // OK
}

장점:

  • vtable 오버헤드 없음
  • 잘못된 삭제 방지 단점:
  • 다형성 삭제 불가

5. 성능 오버헤드

메모리 오버헤드

아래 코드는 cpp를 사용한 구현 예제입니다. 클래스를 정의하여 데이터와 기능을 캡슐화하며. 각 부분의 역할을 이해하면서 코드를 살펴보시기 바랍니다.

class NonVirtual {
    int x;
};
class Virtual {
    int x;
    virtual ~Virtual() {}
};
std::cout << sizeof(NonVirtual) << '\n';  // 4
std::cout << sizeof(Virtual) << '\n';     // 16 (vtable 포인터 8 + int 4 + 패딩 4)

호출 오버헤드

아래 코드는 cpp를 사용한 구현 예제입니다. 코드를 직접 실행해보면서 동작을 확인해보세요.

// 비가상: 직접 호출
delete ptr;  // ~Derived() 직접 호출
// 가상: 간접 호출
delete ptr;  // vtable을 통한 간접 호출 (약간 느림)

결론: 오버헤드는 미미하며, 안전성이 훨씬 중요합니다.

정리

가상 소멸자 규칙

상황소멸자이유
상속 베이스virtual다형성 삭제
추상 클래스= 0인스턴스화 방지
삭제 방지protectedvtable 없음
일반 클래스비가상오버헤드 없음

핵심 규칙

  1. 상속 베이스 클래스는 가상 소멸자
  2. 순수 가상 소멸자는 정의 필수
  3. protected 소멸자로 삭제 방지
  4. 일반 클래스는 비가상

체크리스트

  • 상속 베이스 클래스에 가상 소멸자가 있는가?
  • 순수 가상 소멸자에 정의를 제공했는가?
  • 다형성 삭제가 필요한가?
  • 성능이 중요한 클래스인가?

같이 보면 좋은 글 (내부 링크)

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마치며

가상 소멸자는 상속 클래스의 메모리 누수를 방지하는 핵심 기능입니다. 핵심 원칙:

  1. 상속 베이스 클래스는 가상 소멸자
  2. 순수 가상 소멸자는 정의 필수
  3. protected 소멸자로 삭제 방지 베이스 클래스 포인터로 삭제할 가능성이 있다면 반드시 가상 소멸자를 사용하세요. 다음 단계: 가상 소멸자를 이해했다면, C++ Rule of Five에서 특수 멤버 함수를 배워보세요.

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