[C++]강좌(7)<--새문법

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1-4 첨가된 기능

가. 참조호출

참조자는 다른 변수에 대한 또 다른 이름이며 별칭(alias)이다. 똑같은 메모
리 번지를 두개의 변수가 동시에 가지게 된다. 만약 참조자가 가리키는 변수의
값이 변하면 참조자도 변하게 되고 반대의 경우도 성립한다. 참조자의 선언은
다음과 같이 한다.

type &참조자=초기값;

여기서 사용된 &를 참조 선언자(reference declarator)라고 하며 변수의 번지
를 구하는 &연산자나, 비트 AND 연산을 하는 & 연산자와는 다른 것이다. 다음
예제를 보고 참조자의 기본 문법을 익히도록 하자.

#include <iostream.h>
#include <stdio.h>

void main()
{
 int i;
 int &j = i;               // 참조자의 선언
 i = 3;
 cout << "i is " << i << ", j is " << j << endl;
 j = 5;
 cout << "i is " << i << ", j is " << j << endl;
 printf( "%p\n", &i);      // 주소를 출력
 printf( "%p\n", &j);
}

j를 i의 참조자로 선언하고 있다. 출력 결과는 다음과 같다.

i is 3, j is 3
i is 5, j is 5
8FA9:0FFE
8FA9:0FFE

i값이 변하면 j값도 변하고 j값이 변하면 i값도 변한다. 이름이 다를 뿐이지
같은 대상을 가리키고 있으므로 어떤 한 변수에 조작을 가하면 나머지 한 변수
도 영향을 받게 된다.
그리고 두 변수가 같은 메모리를 가지고 있는 같은 변수임을 보이기 위해 두
변수의 메모리 번지를 조사해 보았다. 역시 같은 메모리 번지를 가진다.
참조자는 생성이 됨과 더불어 어떠한 변수의 별명으로 사용되므로 생성시에
반드시 초기화되어야 한다. 일반 변수처럼 선언과 정의를 분리하여 실행할 수
가 없다. 만약 위의 예제에서 int &j;라고 먼저 선언을 한 후 j = i라고 한다
면 j가 생성될때 가리키는 대상이 없으므로 다음과 같은 에러 메시지가 출력된
다. int &j;라는 문장 자체가 성립되지 않는다.

reference value 'j' must be initialized

참조자를 초기화시켜 주는 것이 곧 참조자를 정의하는 것이다. 참조자는 초기
화식과 대입식의 의미가 일반 변수와는 달리 아주 특별나다.

초기화 : 어떤 변수를 가리키게 될지를 지정한다.
대입식 : 참조자가 가리키는 변수의 값을 변경시킨다.

다음 구문을 보자.

int i = 4;
int k = 5;
int &j = i;    // 초기화
j = k;         // 대입

참조자 j를 선언하면서 i의 번지를 가리키도록 초기화하였으며 이후부터 j와 i
는 같은 변수이다. 프로그램 중간에 j를 i가 아닌 k를 가리키도록 바꾸고 싶다
고 하여 j = k와 같이 쓸수는 없다. 왜냐하면 참조자는 한번 초기화되면 다른
대상을 가리킬 수 없기 때문이다.
j = k라는 대입식은 j가 가리키는 대상을 k가 가진 값으로 바꾸는 대입식이다.
즉 j = k에 의해 j는 여전히 i를 가리키고 있으며 i값이 k가 가진 5로 변경된
다. 참조자는 선언과 동시에 반드시 초기화되어야 하지만 언제나 그렇듯이 예
외는 있다.

* class의 멤버로서 선언될 때는 선언시에 초기화되지 않고 생성자에서 초기화
된다.
* 함수의 인수로 사용될 때는 함수의 호출 시점에서 초기화된다.
* 함수의 리턴값으로 사용될 때는 리턴될 때 초기화된다.

아직까지 class에 관해서는 모를 것이므로 지금은 그냥 보아두고 지나가도 된
다. 다음에 다시 보면 알겠지만 전혀 상식의 범위를 벗어나지 않는 평범한 예
외 사항이며 예외의 경우에도 초기화 시점이 표현상 다를 뿐 사실 거의 선언과
동시에 초기화된다고 보아도 무방하다.
참조자를 선언할 때 또 한 가지 주목할 것은 참조자의 형과 초기화 변수의 형
이 일치해야 한다는 것이다. 정수형의 참조자를 실수형의 변수로 초기화하는
것은 올바른 동작을 하지 않게 된다. 그렇다고 에러가 발생하지는 않으며 참조
자는 타입이 다른 별도의 변수가 된다. 이런 실수는 잘 하지 않겠지만 어쨌든
어떤 현상이 일어나는 지는 보고 넘어가도록 하자.

#include <iostream.h>

void main()
{
 int i = 3;
 unsigned &j = i;
 cout << " i= " << i << " j= " << j << endl;
 j = 4;
 cout << " i= " << i << " j= " << j << endl;
}

부호없는 정수형의 참조자 j의 초기값으로 정수형 변수 i를 주었다. 두 변수의
타입이 맞지 않으므로 j는 i의 별칭으로 제대로 동작할 수 없게 되며 컴파일러
는 j를 별도의 변수로 만들어 버린다. i와 j는 같은 메모리 공간을 가지지도
않으며 논리적으로 아무런 연관이 없다. 그래서 한 변수에 조작을 가한다 하여
다른 변수가 변하는 일은 발생하지 않는다.
다음이 실행 결과이다.

i= 3 j= 3
i= 3 j= 4

참조자를 위에서 보였듯이 다른 변수의 별칭으로 사용하는 경우는 별 특별한
의미가 없으며 참조자가 제몫을 하는 좋은 예는 함수의 인수로 사용되거나 리
턴값으로 사용될 때이다.
C에서는 인수 전달 방식에 따라 함수의 호출 방법이 두 가지가 있다. 인수의
값을 전달하는 방식인 값호출 방식과 번지를 전달하는 참조호출 방식이 있다.
값호출 방법은 실인수의 복사본을 넘겨주고 함수 내부에서는 이 복사본을 형식
인수로 받아 사용하기 때문에 함수 내부에서 절대로 실인수의 값을 변경시킬
수 없다. 반면 참조호출은 실인수 자체를 넘겨주기 때문에 함수 내부에서 실인
수를 직접 건드릴 수 있다.
C는 포인터를 사용해서 간접적으로 참조호출을 지원한다. 그러나 C의 참조호
출 방식은 결과는 맞지만 번지 그 자체도 값(번지값)의 형태로 넘겨주므로 완
전한 참조 호출이라고 보기가 조금 애매하다. C++에서는 참조호출 방식을 원칙
적으로 제공한다. 다음 예제를보면 그 방식을 대충이나마 짐작할 수 있을 것이
다.

#include <stdio.h>

void dubae( int &i);  // 함수의 인수에 &가 쓰였다.

main()
{
 int j;
 j = 2;
 dubae( j);
 printf( "%d\n", j);
}

void dubae( int &i)   // 참조자를 인수로 받아들인다.
{
 i *= 2;           // 참조자(=실인수)를 직접 변경한다.
}

위에서 정의된 함수 dubae가 참조호출 방식의 함수이다. 참조 방식으로 전달하
고자 하는 인수 앞에 참조 선언자인 & 기호를 붙여주면 된다. 그리고 호출할때
는 변수를 그대로 넘겨주기만 하면 그 변수와 완전히 똑같은 변수를 만들어 함
수 내부에서 직접 변수를 변경시키게 된다. 함수 호출시의 dubae(j)의 실인수
j와 dubae 함수 정의부의 형식 인수 i는 이때 같은 메모리 위치를 가지는 완전
히 같은 변수이다. i에 대해 어떤 조작을 가하면 j에 그 효과가 직접적으로 나
타나게 된다.


이어서 계속됩니다. ==============>>>>>>>


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