c++ class, parameter types

이번 포스트는 앞으로 자료구조 포스팅에서 사용할 c++ 기초 문법을 정리하고자 한다.

(100% 커버는 못하고, 간단한 문법만 정리하고 나머지는 그 때 가서 정리하자)

 

 

// rgb.h

class RGB {
    public:
    	// 생성자
        RGB(char _red[] = (char *)"red", char _green[] = (char *)"green", char _blue[] = (char *)"blue");
        // 파괴자
        ~RGB();

        void set_rgb(char _red[], char _green[], char _blue[]);
        char *&get_red();
        char *&get_green();
        char *&get_blue();

    private:
        char *red;
        char *green;
        char *blue;
};

// rgb.cpp

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <cassert>
#include "rgb.h"

using namespace std;

RGB::RGB(char _red[], char _green[], char _blue[]){
    assert(strlen(_red) < 100);
    assert(strlen(_green) < 100);
    assert(strlen(_blue) < 100);

    red = new char[100];
    green = new char[100];
    blue = new char[100];

    strcpy(red, _red);
    strcpy(green, _green);
    strcpy(blue, _blue);
}

RGB::~RGB() {
    delete[] red;
    delete[] green;
    delete[] blue;
}

void RGB::set_rgb(char _red[], char _green[], char _blue[]) {
    assert(strlen(_red) < 100);
    assert(strlen(_green) < 100);
    assert(strlen(_blue) < 100);

    strcpy(red, _red);
    strcpy(green, _green);
    strcpy(blue, _blue);
}

char *&RGB::get_red() {
    return red;
}

char *&RGB::get_green() {
    return green;
}

char *&RGB::get_blue() {
    return blue;
}

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include "rgb.h"

using namespace std;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    RGB myrgb((char *)"red string");

    cout << myrgb.get_red() << endl;
    cout << myrgb.get_green() << endl;
    cout << myrgb.get_blue() << endl;

    myrgb.set_rgb((char *)"Hello", (char *)"world", (char *)"!!!!!");
    cout << myrgb.get_red() << endl;
    cout << myrgb.get_green() << endl;
    cout << myrgb.get_blue() << endl;

    return 0;
}

<Fig. 01: test.cpp 실행 결과>

위의 코드를 하나씩 뜯어보면서 알아보자.

 

 

- class

상속에 대해서는 일단 넘어가겠습니다.

클래스는 public 멤버와 private 멤버로 나뉘는데,

public 멤버들은 class의 private 멤버에 접근할 수 있도록 하는 인터페이스 함수(getter, setter function)나, 

데이터를 요리조리 바꿀 수 있게 해주는 함수, 연산자 오버로딩 등을 구현할 수 있다.

private 멤버들은 class에서 사용할 데이터를 저장하거나, 상태를 저장하는 등의 기능을 수행하는 변수나,

class 내부에서만 사용할 유틸 함수 등을 정의하는데 사용한다.

 

일반적으로 헤더 파일(.h) 에 클래스와 멤버 변수, 함수 등을 '선언' 하고,

함수에 대한 설명과 pre, postcondition을 주석으로 달아놓는다.

그리고 헤더 파일과 동일한 이름의 .cxx(.cpp or .cc)파일에 클래스의 멤버 함수를 '구현'한다.

구현 방법은 위 코드를 보시면 감이 오실겁니다.

 

 

- parameter

매개 변수 전달법은 크게 세가지가 있다.

 

1. Value parameter

void swap(int a, int b)
{ 
    int temp = a;
    a = b ;
    b = temp ;
}
…
x=1; y=0;
swap(x,y) ;
cout << x << endl;  // 1
cout << y << endl;  // 0

이 경우에는 x, y의 값이 a, b에 복사가 되서 넘어간다.

즉, 함수 내부에서 이뤄지는 일은 외부에서 호출한 인자(argument)에 반영되지 않는다.

 

2. Reference parameter

void swap(int &a, int &b)
{ 
    int temp = a;
    a = b ;
    b = temp ;
}
…
x=1; y=0;
swap(x,y) ;
cout << x << endl;  // 0
cout << y << endl;  // 1

이 경우에는 x, y 자체가 a, b 자리에 들어간다고 이해하면 된다.

즉, 함수 내부에서 이뤄지는 일은 외부에서 호출한 인자에도 반영된다.

구현은 포인터를 통해 이루어져 있다고 한다.

 

3. Const reference parameter

void swap(const int &a, const int &b)
{ 
    int temp = a;
    a = b ; // error
    b = temp ; // error
}
…
x=1; y=0;
swap(x,y) ;
cout << x << endl;  // 1
cout << y << endl;  // 0

이 경우에는 reference parameter 방식으로 인자를 넘겨주는데, 함수에서는 그 인자를 const 취급한다.

즉, 함수 내부에서 인자로 받은 매개변수를 변경할 수 없다.

따라서 함수 외부에서 호출한 인자에 반영되지 않는다.

 

이 경우는 Value parameter와 거의 동일한데, 이 방법을 쓰는 이유는 값 전달의 효율성 때문이다.

value 방식으로 전달하는 경우에는 값이 복사가 되기 때문에, 전달하려는 인자가 class 이거나 크기가 매우 큰 배열의 경우

복사하는데 시간이 오래 걸려 성능이 저하된다.

하지만 const reference로 전달하는 경우에는 위에서 언급했 듯 reference 타입은 포인터로 구현되었기 때문에,

전달하려는 인자의 크기가 얼마나 크든 상관없이 8bytes만 복사되기에 성능 저하의 염려가 없다.

 

 

인자 전달 방법에 세 종류가 있다고 했지만, 함수의 리턴 값 전달 방식도 위와 마찬가지로 세 종류로 나눌 수 있다.

    private:
        char *red;
        
...

char *&RGB::get_red() {
    return red;
}

위 코드에서 가져온건데, 이 경우에는 reference로 리턴해준 것이다.

(char *) 형식을 리턴할 건데 &(reference)로 리턴해 주겠다... 라고 이해하면 될 것이다.