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<div style='display: inline'> <h1 style='font-family: Malgun Gothic, Consolas; font-size: 20pt; color: #006699; text-align: center; font-weight: bold'>배열을 반환하는 C# COM 개체의 메서드를 C++에서 사용 시 메모리 누수 현상</h1> <p> 아래와 같은 질문이 있군요. ^^<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > C# dll 파일을 C++에서 사용 시 memory leak 문제 ; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/3/0/5453'>https://www.sysnet.pe.kr/3/0/5453</a> </pre> <br /> 질문하신 분이 예제 정리를 잘해주셨지만, ^^ 그래도 조금 더 욕심을 내 재현 프로젝트를 간략화시켜 보겠습니다. 우선 C# 프로젝트는 다음의 코드만 작성할 수 있습니다.<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > using System; using System.Runtime.InteropServices; namespace ClassLibrary1 { [ComVisible(true)] [Guid("8EA9EAA8-CA3D-4584-B1E0-7B9561757CA4")] public interface ICSharpLibrary { int[] GetData(); string GetName(); } [ComVisible(true)] [Guid("B62A2B51-621D-41AA-8F4F-021E404B593C")] public class CSharpLibrary : ICSharpLibrary { public int[] GetData() { return new int[1024]; } public string GetName() { return new string('x', 1024); } } } </pre> <br /> 그런 다음 프로젝트 속성의 "Build" / "Output" 범주에 있는 "Register for COM interop" 옵션을 체크해 둡니다. (이 옵션을 체크하면 비주얼 스튜디오를 "관리자 권한"으로 실행해야 대상 프로젝트를 정상적으로 빌드할 수 있습니다.)<br /> <br /> 그리고 C++ 프로젝트와의 빌드 연동을 위해 DLL/PDB/TLB 파일을 다음의 빌드 이벤트 스크립트로 솔루션 디렉터리 하위의 Lib에 모아두도록 합니다.<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > robocopy $(TargetDir) $(SolutionDir)Lib $(TargetName).dll $(TargetName).pdb $(TargetName).tlb exit 0 </pre> <br /> 그럼, C++ 예제 코드는 이렇게 간단하게 구성할 수 있습니다.<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > #include <iostream> #include <Windows.h> <span style='color: blue; font-weight: bold'>#import "./../Lib/ClassLibrary1.tlb" no_namespace named_guids</span> int main() { HRESULT hr = CoInitializeEx(NULL, COINIT_MULTITHREADED); if (!SUCCEEDED(hr)) { return false; } ICSharpLibrary* lib = nullptr; do { hr = CoCreateInstance(CLSID_CSharpLibrary, NULL, CLSCTX_INPROC_SERVER, IID_ICSharpLibrary, reinterpret_cast<void**>(&lib)); if (!SUCCEEDED(hr)) { break; } while (true) { <span style='color: blue; font-weight: bold'>SAFEARRAY* array = lib->GetData(); _bstr_t bstrName = lib->GetName();</span> } } while (false); if (lib != nullptr) { lib->Release(); lib = nullptr; } CoUninitialize(); } </pre> <br /> tlb 파일에 대한 #import 구문으로 생성한 C++ TLH, TLI 파일을 보면 위와 같이 C# 라이브러리를 사용한 이유를 알 수 있습니다.<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > // classlibrary1.tlh #pragma once #pragma pack(push, 8) #include <comdef.h> struct __declspec(uuid("af9d8dd7-d8ae-427b-b1e7-77b7feeb343c")) /* LIBID */ __ClassLibrary1; struct __declspec(uuid("8ea9eaa8-ca3d-4584-b1e0-7b9561757ca4")) /* dual interface */ ICSharpLibrary; struct /* coclass */ CSharpLibrary; struct __declspec(uuid("d6c19716-755b-3d95-8cbc-40d68a3dbfea")) /* dual interface */ _CSharpLibrary; _COM_SMARTPTR_TYPEDEF(ICSharpLibrary, __uuidof(ICSharpLibrary)); _COM_SMARTPTR_TYPEDEF(_CSharpLibrary, __uuidof(_CSharpLibrary)); struct __declspec(uuid("8ea9eaa8-ca3d-4584-b1e0-7b9561757ca4")) ICSharpLibrary : IDispatch { <span style='color: blue; font-weight: bold'>SAFEARRAY * GetData ( ); _bstr_t GetName ( );</span> virtual HRESULT __stdcall raw_GetData ( /*[out,retval]*/ SAFEARRAY * * pRetVal ) = 0; virtual HRESULT __stdcall raw_GetName ( /*[out,retval]*/ BSTR * pRetVal ) = 0; }; struct __declspec(uuid("b62a2b51-621d-41aa-8f4f-021e404b593c")) CSharpLibrary; struct __declspec(uuid("d6c19716-755b-3d95-8cbc-40d68a3dbfea")) _CSharpLibrary : IDispatch {}; extern "C" const GUID __declspec(selectany) LIBID_ClassLibrary1 = {0xaf9d8dd7,0xd8ae,0x427b,{0xb1,0xe7,0x77,0xb7,0xfe,0xeb,0x34,0x3c}}; extern "C" const GUID __declspec(selectany) IID_ICSharpLibrary = {0x8ea9eaa8,0xca3d,0x4584,{0xb1,0xe0,0x7b,0x95,0x61,0x75,0x7c,0xa4}}; extern "C" const GUID __declspec(selectany) CLSID_CSharpLibrary = {0xb62a2b51,0x621d,0x41aa,{0x8f,0x4f,0x02,0x1e,0x40,0x4b,0x59,0x3c}}; extern "C" const GUID __declspec(selectany) IID__CSharpLibrary = {0xd6c19716,0x755b,0x3d95,{0x8c,0xbc,0x40,0xd6,0x8a,0x3d,0xbf,0xea}}; // ...[생략]... #pragma pack(pop) </pre> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > // classlibrary1.tli inline SAFEARRAY * ICSharpLibrary::GetData ( ) { SAFEARRAY * _result = 0; HRESULT _hr = <span style='color: blue; font-weight: bold'>raw_GetData</span>(&_result); if (FAILED(_hr)) _com_issue_errorex(_hr, this, __uuidof(this)); return _result; } inline _bstr_t ICSharpLibrary::GetName ( ) { BSTR _result = 0; HRESULT _hr = <span style='color: blue; font-weight: bold'>raw_GetName</span>(&_result); if (FAILED(_hr)) _com_issue_errorex(_hr, this, __uuidof(this)); return _bstr_t(_result, false); } </pre> <br /> 마지막으로, 빌드 완료 후 실행하면 메모리 누수가 발생하고!<br /> <br /> <hr style='width: 50%' /><br /> <br /> 반면, GetData 호출을 제거하면,<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > while (true) { // SAFEARRAY* array = lib->GetData(); _bstr_t bstrName = lib->GetName(); } </pre> <br /> 이번엔 메모리 누수가 없습니다. 그럼 대충 짐작이 가시겠죠? ^^ 실제로 classlibrary1.tli 파일을 보면, GetName의 경우 raw_GetName 메서드를 통해 BSTR을 받아옵니다. <br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > inline _bstr_t ICSharpLibrary::GetName ( ) { BSTR _result = 0; HRESULT _hr = <span style='color: blue; font-weight: bold'>raw_GetName(&_result);</span> if (FAILED(_hr)) _com_issue_errorex(_hr, this, __uuidof(this)); return _bstr_t(_result, false); } </pre> <br /> 사실, C# 측에서는 COM 개체로 호출하는 측에 반환할 문자열을 GC Heap에 있는 것을 그냥 전달할 수 없습니다. 따라서 COM 개체 간의 interop으로 약속된 BSTR 메모리를 할당해서 그것을 반환하게 되는데, 이에 대해 호출 측에서는 BSTR 메모리를 사용 후 반드시 해제해야 합니다. GetName 함수에서는 _bstr_t로 C# 측에서 반환한 BSTR을 래핑하는데, <br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > _bstr_t Class ; <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/bstr-t-class'>https://learn.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/bstr-t-class</a> </pre> <br /> 내부적으로 _bstr_t 측에서 참조 카운트를 이용해 자원 해제까지 담당하므로 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/oleauto/nf-oleauto-sysfreestring'>SysFreeString</a>으로 BSTR 텍스트 자원이 해제가 됩니다. 실제로 GetName에서 어떻게 참조 카운트가 변하는지 다음과 같이 유추할 수 있습니다.<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > inline _bstr_t ICSharpLibrary::GetName ( ) { BSTR _result = 0; HRESULT _hr = <span style='color: blue; font-weight: bold'>raw_GetName(&_result);</span> // C# 측에서 BSTR 자원을 SysAllocString으로 할당 후 반환 if (FAILED(_hr)) _com_issue_errorex(_hr, this, __uuidof(this)); return <span style='color: blue; font-weight: bold'>_bstr_t(_result, false);</span> // _bstr_t 인스턴스가 반환되지만 2번째 인자의 false로 인해 원본 BSTR을 가리키면서 참조 카운트 = 1 상태 유지 } </pre> <br /> 그리고 저 메서드를 사용하는 측에서 보면,<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > while (true) { _bstr_t bstrName = lib->GetName(); // 반환 순간 _bstr_t가 담고 있는 참조 카운트는 1 // block scope을 벗어나는 순간 _bstr_t의 파괴자에 의해 참조 카운트는 -1 // 따라서 참조 카운트가 0이므로 BSTR 문자열 메모리에 대해 SysFreeString을 호출해 자원 해제 } </pre> <br /> 결국 깨끗하게 자원 정리가 되는 것을 볼 수 있습니다.<br /> <br /> <hr style='width: 50%' /><br /> <br /> 그런데, GetData의 동작 방식은 다릅니다.<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > inline SAFEARRAY * ICSharpLibrary::GetData ( ) { <span style='color: blue; font-weight: bold'>SAFEARRAY</span> * _result = 0; HRESULT _hr = raw_GetData(&_result); if (FAILED(_hr)) _com_issue_errorex(_hr, this, __uuidof(this)); <span style='color: blue; font-weight: bold'>return _result;</span> } </pre> <br /> raw_GetData의 호출로 C# 측에서는 int 배열을 담고 있는 SAFEARRAY를 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/oleauto/nf-oleauto-safearraycreate'>SafeArrayCreate</a> 함수를 이용해 할당 후 반환합니다. 그런데, GetName과는 다르게 SAFEARRAY에 대한 참조 카운트를 관리하는 별도의 래퍼 타입을 반환하지 않고, 직접 SAFEARRAY 인스턴스를 반환하고 있습니다.<br /> <br /> 따라서, 호출 측에서는 반드시 <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/oleauto/nf-oleauto-safearraydestroy'>SafeArrayDestroy</a>를 호출해야만,<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > while (true) { SAFEARRAY* data = lib->GetData(); // ...[data 사용]... SafeArrayDestroy(data); } </pre> <br /> 정상적인 자원 정리가 됩니다.<br /> <br /> (<a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/bbs/DownloadAttachment.aspx?fid=1711&boardid=331301885'>첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함</a>합니다.)<br /> <br /> <hr style='width: 50%' /><br /> <br /> 참고로, 본문에서 "Register for COM interop" 옵션을 체크해 두어야 한다고 했지만 개인적으로는 "관리자 권한"으로 비주얼 스튜디오를 실행하는 것을 선호하지 않기 때문에 다음과 같은 식으로,<br /> <br /> <pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' > C# DLL로부터 TLB 및 C/C++ 헤더 파일(TLH)을 생성하는 방법 ; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12220'>https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12220</a> </pre> <br /> C# DLL에 정의한 (메서드 내부의 코드가 아닌) 메서드 signature의 변경이나 추가/삭제 시에만 관리자 권한의 cmd.exe 창을 띄워 regasm.exe로 등록하는 방식으로 개발합니다.<br /> </p><br /> <br /><hr /><span style='color: Maroon'>[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]</span> </div>
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