포인터와 레퍼런스 변수에 대해서 알아보겠습니다. 아마 어느정도 개념만 알고있는 경우도 있을것이고, 알고는 있지만 실제로 어떤차이가 있는지 모르는 경우도 있을 것 입니다. 그래서 오늘은 두가지 변수에 대해서 정리해 보고, 몇가지 사용에 대해서 알아보겠습니다.
1. Pointer(포인터) 변수
type* [변수명]
다음과 같이 생겼습니다. type은 변수의 type이고 (int, float, etc...) 바로 뒤에 '*' 를 붙여줍니다. 그리고 한칸을 띄고 원하는 포인터 변수의 변수명을 넣어줍니다. (ex. int* a)
이렇게 생긴 포인터 변수는 아래의 특징을 가지고 있습니다.
- 초기화가 불필요하며, null 이 가능함
- 포인터 변수에는 메모리 주소를 넣어야 하기 때문에, '&'를 사용해서 할당 (ex. &[변수명])
[Test - 일반변수를 포인터 변수에 할당]
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int* a;
int b = 10;
a = b;
}
==============================================================
[Result]
[Error] invalid conversion from 'int' to 'int*' [-fpermissive]
7 | a = b;위와 같이 error가 발생하고 해당 코드를 보시다시피, int형 변수 b를 포인터 변수 a에 넣으려고 했기 때문입니다. 그렇다면, 어떻게 해야할까요?? 위에 언급한 '&'를 사용하면 됩니다.
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int* a;
int b = 10;
a = &b;
std::cout << a << '\n';
std::cout << b << '\n';
}
===================================
[Result]
0x78fe14
10정상적으로 동작함을 확인했습니다.
2. Reference(레퍼런스:참조자) 변수
type& [변수명]
다음과 같이 생겼습니다. type은 변수의 type이고 (int, float, etc...) 바로 뒤에 '&' 를 붙여줍니다. 그리고 한칸을 띄고 원하는 포인터 변수의 변수명을 넣어줍니다. (ex. int& a)
이렇게 생긴 레퍼런스 변수는 아래의 특징을 가지고 있습니다.
- 초기화가 반드시 필요하기 때문에, null이 불가함
- 대상을 직접 할당하며, 메모리 주소를 할당하면 안됨
- 할당 시, 리터럴 상수는 불가함
- 일반 변수로 생성하여 값을 할당하면 신규로 메모리에 생성되어 독립적으로 활동하지만, 레퍼런스 변수는 기존 변수를 업데이트 함
[Test1 - 초기화 하지 않음]
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int& a;
}
====================================================
[Result]
error: 'a' declared as reference but not initialized
4 | int& a;초기화를 안했다고 진철하게 Compiler가 error를 발생시켜 줍니다.
[Test2 - 대상 직접 할당, 메모리 주소 할당 불가]
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int b = 10;
int& a = b;
std::cout << a << '\n';
}
[Result]
10
======================================
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int b = 10;
int& a = &b;
}
[Result]
error: invalid conversion from 'int*' to 'int' [-fpermissive]
5 | int& a = &b;[Test3 - 대상 직접 할당 시 리터럴 상수 불가]
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int& a = 10;
std::cout << a << '\n';
}
=============================================================================
[Result]
error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'int&' to an rvalue of type 'int'
5 | int& a = 10;[Test4 - 기존변수의 업데이트]
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int a = 10;
int& b = a;
int c = a;
b++;
std::cout << a << '\n';
std::cout << b << '\n';
std::cout << c << '\n';
}
==================================
[Result]
11
11
10a는 원본 변수이고, b는 a의 레퍼런스 변수입니다. 마지막으로 c는 일반변수로 a의 값을 할당했습니다. 이 경우에 b를 1만 더해보면 어떤 결과가 있을까요?? 레퍼런스 변수를 1을 더했기때문에, 원본에 1을 더하게 되었고... 일반변수는 원본과 독립적으로 동작하기 때문에 변화가 없습니다.
3. 몇가지 사용법
[포인터와 레퍼런스 변수의 혼용]
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int a = 10;
int& b = a;
int* c = &b;
*c = 15;
std::cout << a << '\n';
std::cout << b << '\n';
std::cout << c << '\n';
}
====================================
[Result]
15
15
0x78fe0c일반 변수를 만들고, 레퍼런스 변수에 해당 변수로 초기화를 진행합니다. 마지막으로 포인터 변수를 생성하여 레퍼런스 변수의 주소를 넣으면 완성이 되는데... 해당 포인터 주소에 원하는 int값을 넣어주면 일반 변수의 값이 변경이 됩니다.
[배열 변수의 레퍼런스 할당]
type (&변수명)[배열크기] = 일반 배열 변수
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int a[2] = {10, 20};
int (&b)[2] = a;
std::cout << a[0] << '\n';
b[0] = 100;
std::cout << a[0] << '\n';
}
=================================
[Result]
10
100다음과 같이 레퍼런스 배열 변수를 만들어서 일반 배열 변수를 할당할 수 있습니다. 레퍼런스 배열의 위치값을 변경하면 원본 배열의 위치값도 바뀌게 됩니다.
단, 레퍼런스 배열의 경우 일반적인 방식으로 작성하면 아래와 같이 error가 발생합니다.
#include <iostream>
int main(int argc, char** argv) {
int a[2] = {10, 20};
int& b[2] = a;
}
=================================================
[Result]
error: declaration of 'b' as array of references
5 | int& b[2] = a;
[함수의 레퍼런스 리턴]
#include <iostream>
int& func(int& t){
t = 1000;
return t;
}
int main(int argc, char** argv) {
int a = 10;
int& b = a;
int& c = func(b);
c++;
std::cout<< a << '\n';
std::cout<< b << '\n';
std::cout<< c << '\n';
}
=====================================
[Result]
1001
1001
1001방식은 간단합니다. 일반변수를 생성하고, 해당 일반변수를 레퍼런스 변수를 하나 추가하여 할당을 합니다. 함수를 추가로 만들고 해당 함수는 call by reference방식으로 parameter에 레퍼런스 변수로 설정합니다. 그렇게되면 함수내 t 변수는 결국 a 일반변수를 참조하게 됩니다.
함수내에서 레퍼런스 변수 t에 변형을 가하면 a도 변경이 됩니다. 마지막으로 return을 레퍼런스 변수로 하게 되면, c도 결국 a를 참조하게 되기 때문에... a = b = c 모두 연결이 되게 됩니다. 따라서 c에 1을 더하게 되면 모두 1이 더해지게 되는 구조지요~~!!
0. 마치며
C++ FAQ를 보다보면... 아래와 같은 말이 있습니다.
Use references when you can and pointers when you have to.
이 말은 왠지 가능한 레퍼런스 변수를 사용하고, 어쩔수 없이 반드시 써야 할때만 포인터 변수를 쓰라는 말인 것 같습니다. 레퍼런스 변수는 초기화에 대한 강제성이 있고, 포인터의 보완을 위해 등장했다고도 보여지기 때문에... 사용하기 전에 한번 고민해볼 필요는 있을 것 같습니다.
- Ayotera Lab -
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