C++ reference 변수

reference 변수

• 기존 메모리(변수)에 새로운 이름(alias)을 부여하는 것
• 레퍼런스 변수는 메모리를 할당하지 않는가?
  • 단순한 코드의 경우 메모리를 사용하지 않음
  • 복잡한 경우(함수 인자로 사용되거나...) 상황에 따라 내부적으로 포인터를 사용
  • C++ 표준 문서는 레퍼런스의 동작만 정의 할뿐, 구현은 정의하고 있지 않음
• 반드시 초기화 되어야 함

int main()
{
    int n = 10; // 일반 변수
    int* p = &n; // 포인터 변수

    int& r = n; // 레퍼런스 변수
}

 

Call By Reference

• 함수 인자의 값을 변경하게 하려면 포인터 또는 레퍼런스를 사용

void Inc1(int n) { ++n; }
void Inc2(int* p) { ++(*p); }
void Inc3(int& r) { ++r; }

int main()
{
    int a = 10, b = 10, c = 10;

    Inc1(a); // call by value
    Inc2(&b); // call by pointer
    Inc3(c); // call by reference

    std::cout << a << std::endl; // 10
    std::cout << a << std::endl; // 11
    std::cout << a << std::endl; // 11
}

int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n); // 인자를 포인터로 전달(call by pointer)
    std::cin >> n; // 인자를 레퍼런스로 전달(call by reference)
}

 

Call by const Reference

• 함수의 인자로 사용한 변수의 값을 변경되지 않게 하려면
  • Call by value : 동일한 객체가 메모리에 중복 생성됨
  • Const Reference : 메모리 중복 생성이 되지 않고 생성자, 소멸자의 호출을 차단 할 수 있음
• 권장 사항
  • primitive type : Call by value // C++에서 기본 제공 타입
  • user defined type : Const reference // 사용자 정의 타입

struct Data // user defined type
{
    char data[1000];
};

void Foo1(int a) {} // primitive type(call by value)

void Foo2(const Data& a) {} // user defined type(call by const reference)

int main()
{
    Data x;

    Foo1(1);
    Foo2(x);
}

 

Reference return

•  함수 인자
  • call by value : 복사본 생성
  • call by reference : 복사본 미생성
• 함수 리턴
  • return by value : 복사본(임시 객체)을 리턴(등호 왼쪽에 올 수 없음, lvalue가 될 수 없음)
  • return by reference : 원본 리턴(지역 변수는 참조로 리턴하면 안됨)

struct Point
{
    int x, y;
};

void F1(Point p) {} // 복사본 생성
void F2(Point& r) {} // 복사본 생성X

Point pt;
Point& Goo() { return pt; }

int main()
{
    Goo().x = 20;

    std::cout << pt.x << std::endl; // 20
}

 

rvalue reference

• lvalue vs rvalue
  • rvalue : 등호(=)의 오른쪽에만 올 수 있는 것
  • lvalue : 등호(=)의 오른쪽과 왼쪽에 모두 올 수 있는 것
• reference 규칙
  • lvalue reference : lvalue만 가리킬 수 있음
  • const lvalue reference : lvalue, rvalue  모두 가리킬 수 있음
  • rvalue reference : rvalue만 가리킬 수 있음
• rvalue reference 활용 분야
  • move semantics
  • perfect forwarding

int main()
{
    int v1 = 0, v2 = 0;

    v1 = 10; // ok
    10 = v1; // error
    v2 = v1;

    // lvalue reference
    int& r1 = v1; // ok
    int& r2 = 10; // error

    // const lvalue reference
    const int& r3 = v1; // ok
    const int& r4 = 10; // ok

    // rvalue reference
    int&& r5 = v1; // error
    int&& r6 = 10; // ok

}