c++ 참조 정리

목록

1. 선언과 초기화

2. 관점에 따라 달라지는 참조

1. 어셈블리 관점에서 참조
2. c++ 관점에서 참조

3. 포인터 대신 참조를 사용하는 이유

4. 참조의 단점과 해결방안

1. 쓰기 기능을 막는 방법
2. 가독성을 높이는 방법

5. 참조에 포인터를 포인터에 참조를

1. 포인터로 사용하던 걸 참조로 넘겨주는 경우
2. 참조로 사용하던 걸 포인터로 넘겨주는 경우

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선언과 초기화

int number = 1;

int& ref = number;

int& ref2;		// error !
ref2 = number;

참조는 선언과 동시에 초기화를 해줘야 한다.

 

참고로 참조는 산술 연산을 제공하지 않는다.

ref++;	// error !

뒤에 말하겠지만 참조는 특정 바구니의 가명과 같다. 즉, 하나의 바구니에 종속되기 때문에 산술 연산을 통해 참조가 가리키는 주소를 변경할 수 없다.

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관점에 따라 의미가 달라지는 참조

1. 어셈블리 관점에서 참조란

포인터와 같은 방식으로 동작한다. int&은 int*처럼 주소를 담는 방식이다. 

포인터처럼 4byte( 32bit ) 또는 8byte( 64bit ) 고정 크기를 가진다.

 

2. c++ 관점에서 참조란

number라는 바구니에 또 다른 이름( ref )을 부여한 것이다. ref 바구니에 데이터 조작을 하면 number 바구니에 하는 것과 같다.

 

즉, 참조는 포인터와 동작하는 방식은 같지만 사용하는 문법이 다르다.

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포인터 대신 참조를 사용하는 이유

참조 전달 방식은 값 전달 방식처럼 편리하고 주소 전달처럼 효율적이기 때문이다.

struct Stat
{
	hp = 10;
	damage = 1;
};

// struct의 크기가 클 경우 비효율적이고 stat에 영향을 미치지 않는다.
void ValueTest(Stat stat)
{
	stat.hp = 100;
	stat.damage = 10;
}

// struct의 크기가 아무리 크더라도 고정 크기를 가진다.
// stat에 영향을 미친다.
void PtrTest(Stat* stat)
{
	stat->hp = 100;
	stat->damage = 10;
}

// 고정 크기를 가지고 stat에 영향을 미친다.
// 값 전달 방식으로 사용할 수 있다.
void RefTest(Stat& stat)
{
	stat.hp = 100;
	stat.damage = 10;
}

int main()
{
	Stat stat;

	ValueTest(stat);
	PtrTest(&stat);
	RefTest(stat);
}

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참조의 단점과 해결방안

위 코드에서 ValueTest, RefTest는 값 전달인지 참조 전달인지 함수에 명시했기 때문에 구분할 수 있다. 하지만 Test라고만 한다면 구분할 수 없다. 따라서 구분할 수 없는 함수는 f12를 통해 참조인지 값인지 확인하고 사용해야 할 수 있다. 왜냐하면 값 전달인줄 알고 사용하다가 알고 보니 참조 전달이라 원본 데이터가 수정될 수 있기 때문이다.

 

1. 쓰기 기능을 막는 방법

함수 내부에서 쓰기 기능을 막는 방법이 있다. 

// 읽기만 가능하도록 상수화 한다.
void Test(const Stat& stat)
{
	stat.hp = 100;		// error!
	std::cout << stat.hp << '\n';
}

 

2. 가독성을 높이는 방법

OUT을 이용하는 방법이다.

OUT통해 사람들에게 해당 함수는 원본 데이터를 수정하는 기능이 있다는 것을 알려준다.

#define OUT
void Test(OUT Stat& stat)
{
	stat.hp = 100;
	stat.damage = 10;
}

int main()
{
	Stat stat;
	Test(OUT stat);	// 참조 전달 + 값 수정을 알 수 있다
}

#define OUT에는 아무런 값을 넣지 않는다. 값을 넣지 않으면 c++ 컴파일에서 OUT은 그냥 넘어가기 때문이다.

// 우리가 보는 코드
void Test(OUT Stat& stat)

// 컴파일러가 보는 코드
void Test(Stat& stat)

즉, OUT을 통해 사람들이 참조 전달 방식을 사용하는 함수임을 알 수 있고, 해당 함수에서 원본 데이터에 접근해서 값을 변경한다는 사실도 알 수 있다.

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참조에 포인터를 포인터에 참조를

1. 포인터로 사용하던걸 참조로 넘겨주는 경우

Stat stat;
Stat* ptr = &stat;

Stat& ref = *ptr;	// ref, stat [ value ]

ptr은 stat의 주소를 가지고 있다. ptr이 가리키는 주소로 이동하면 stat이 존재한다.

따라서 ref는 stat이 존재하는 주소의 또 다른 이름으로 사용할 수 있게 된다.

 

2. 참조로 사용하던걸 포인터로 넘겨주는 경우

Stat stat;
Stat& ref = stat;

Stat* ptr = &ref;	// == &stat

ref의 주소를 넘겨주면 된다.