I/O 스트림을 사용함에 있어 제일 유의할 것은 헤더 파일 iostream.h를 반드
시 포함시켜 주어야 한다는 것이다. I/O 스트림은 iostream.h에 의해 정의되고
제공되는 미리 만들어진 클래스와 object이지 C++이 원천적으로 제공해주는 것
이 아니다. C++은 다만 I/O 스트림이 정의될 수 있는 OOP적인 문법만을 제공해
줄 뿐이며 I/O 스트림은 C++ 문법을 기반으로 헤더 파일에 정의된 클래스 라이
브러리라고 할 수 있다.
그래서 제일 첫행에 #include <iostream.h>가 반드시 있어야 한다. main내의
첫 3행은 각각 형이 다른 정수형, 실수형, 문자형 변수들을 선언하고 이어서 c
out를 사용해 각 변수를 출력한다. cout << i << '\n'은 출력을 담당하는 cout
에 먼저 정수형 변수 i를 보내고 곧바로 개행 문자가 연이어 보내지는 문장이
다. 나머지 두 개의 cout문도 같은 구조이다.
여기서 보다시피 cout문은 자신에게로 보내지는 데이터가 정수든 실수든 문자
열이든 가리지 않고 출력할 수 있다. printf가 출력할 데이터 외에 데이터의
형태를 밝혀주는 서식 %d,%f,%s 등이 추가로 필요하다는 것과는 대조된다. 이
렇게 cout가 데이터형을 가리지 않고 출력을 해낼 수 있는 것은 cout의 소속
클래스인 ostream에 정의되어 있는 출력 연산자 <<가 각각의 데이터형에 대해
개별적으로 일일이 다 정의되어 있기 때문이다.
출력 연산자 << 가 데이터형에 상관없이 출력을 해내는 것이 아니라, 정수형
을 출력하는 <<, 실수형을 출력하는 <<, 문자열을 출력하는 << 등등이 모두 다
존재하며 출력한 데이터에 맞게 적절한 출력 연산자 <<가 선택된다. cout가 데
이터형을 가리지 않고 출력할 수 있는 능력은 인수의 데이터 타입이 다르면 동
일 이름의 함수를 구분해내는 C++의 다형성(polymorphism)에 기인한다고 할 수
있다. 다음은 << 연산자가 여러 개 중복되어 다수의 데이터를 출력할 수 있는
능력을 구경해보자. 그리고 그 문법적인 이유를 따져보자.
#include <iostream.h>
void main()
{
int i=5;
double j=3.1415;
cout << "integer is " << i << " real is " << j << '\n';cout
<< 'a' << 3 << "string" << 57.12 << '\n';
}
출력 결과는 다음과 같다.
integer is 5 real is 3.1415
a3string57.12
상식적으로 그리고 인간의 언어와 비교해서 본다면 지극히 당연해보이지만 이
렇게 되는 이유를 설명해내기 위해서는 연산자의 속성에 대한 새로운 이해를
요구한다. 바로 다음에 기술한 외워둘만한 중요한 속성 때문이다.
연산자도 인수를 취하며 리턴값이 있다는 면에서 함수와 동등하다.
함수가 인수를 취하고 리턴값을 반납한다는 것은 이미 잘 알고 있을 것이고
왜그런가, 그렇게 되는 이유와 필요성은 무엇인가도 왠만큼 기본적인 공부를
한 사람이면 다 설명해낼 수 있다. 하지만 연산자가 함수와 동등이라는 말은
얼른 이해가 가지 않을 사람도 분명히 있을 것이다. 가장 간단하고 우리에게
친밀한 더하기 연산자 +를 보자.
+ 연산자는 두 개의 인수를 좌우에 하나씩 가지며, 이때 연산자의 인수를 특
별히 피연산자(operand) 라고 부른다. + 연산자는 반드시 인수가 두 개 있어야
하며 남거나 모자라서는 안된다. 그래서 + 연산자는 인수를 반드시 두 개 취하
는 이항 연산자라고 한다. + 연산자의 리턴값은 덧셈을 한 결과이다.
a=3+5;
여기서 + 연산자의 인수는 3과 5의 정수형 상수 두 개이며 리턴값은 정수형
상수 8이 된다. 여러 개의 덧셈 연산자가 중복되어 사용된 경우를 보자.
a=1+2+3+4;
사람이라면 몽땅 더해서 한번에 10을 계산해 내겠지만 컴퓨터는 한번에 계산
해 낼 수 있는 능력이 없기 때문에 정해진 순서에 따라 단계를 밟아 실행해 가
야 한다.
1. + 연산자의 결합 순서는 좌측 우선이므로 제일 먼저 1+2가 계산된다. 즉 1
과 2를 인수로 취해 덧셈 연산을 하며 1+2 전체의 리턴값은 정수형 상수 3이
된다. a=3+3+4;가 된다.
2. 두 번째 + 연산자가 실행된다. 인수 3과 3을 취해 덧셈 연산을 한 결과 6을
리턴하며 a=6+4가 된다.
3. 세 번째 +연산자가 10을 리턴하며 a=10이 된다.
4. a에 10이 대입된다. 이때도 = 연산자가 a와 10을 인수로 취해 대입 연산을
하며 리턴값은 10이다. 이때의 리턴값은 버려진다 (a에 대입되는 10은 리턴값
10과는 의미가 다르다).
여기까지는 아주 쉽게 누구나 읽기만 하면 이해를 할 것이다. 똑같은 순서대
로 <<연산자의 경우도 살펴보자. iostream.h에 정의되기를 <<연산자는 좌변에
입출력 객체(cout)를 취하고 우변에는 출력할 데이터를 취하며 리턴값은 입출
력 객체이다. << 연산자는 인수 데이터 타입에 따라 여러가지가 있지만 정수형
인수를 취하는 << 연산자의 원형만 대표로 보면 이 사실을 알 수 있다.
ostream &operator <<(int);
ostream이란 입출력 객체 cout가 소속된 클래스 이름이다. 다음 출력문을 보
자. 그리고 실행 단계를 따라 가 보자.
cout << "integer is " << i << " real is " << j << '\n';
1. << 연산자는 원래 비트 shift 연산자이지만 여기서는 출력 연산자로 오버로
딩 되었다. 따라서 연산 순위와 결합 순서는 비트 shift 연산자의 것을 그대로
따르게 되며 좌측 우선의 결합 순서를 가진다. 먼저 cout << "integer is" 연
산이 실행되며 이 연산에 의해 "integer is"가 화면에 출력되고 리턴값은 입출
력 객체 cout가 된다. 위 식은 cout << i << "real is " << j << '\n';이 된다.
2. 두 번째 cout << i가 실행되며 이 연산에 의해 i의 값이 화면상으로 출력되
고 cout << i는 cout가 된다. 위 식은 다시 cout << "real is " << j << '\n';
이 된다.
3. "real is"가 출력되며 위 식은 다시 cout << j << '\n'; 이 된다.
4. j값이 출력되고 cout << '\n'; 이 된다.
5. 마지막으로 개행 문자 '\n'이 출력되며 전체의 연산은 끝이 난다. 마지막
리턴값인 cout은 사용되지 않는다.
그림으로 전체의 실행 순서를 그려보면 다음과 같다.
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│ 그림 생략 │
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이어서 계속됩니다. ==============>>>>>>>
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다음