[C++ 프로그래밍 입문] 2-2. Complex Data (포인터)

c++은 객체지향 프로그래밍

- 컴파일 시간이 아닌 '실행 시간'에 어떠한 '결정'을 내릴 수 있다.

 

e.g.) 배열을 생성할 때,

재래적 절자척 프로그래밍: 배열의 크기를 미리 결정해야 함

객체지향 프로그래밍: 배열의 크기를 실행 시간에 결정할 수 있음-> 값이 변할 수 있는 변수로 배열의 크기를 결정할 수 있음

 

일주일에 한 번만 200개의 공간이 필요하다면, 재래적 절차적 프로그래밍의 경우 남은 6일 간 180이 낭비됨

객체지향 프로그래밍에서는, 20을 유지하다가, 필요에 따라 간헐적으로 200으로 늘림

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포인터

변수 선언 과정에서, 변수의 이름을 통해 변수를 관리하는 것이 아니라, 저장할 데이터를 다루는 '주소'에 이름을 붙임

즉, 포인터는 포인터의 이름 자체가 주소를 나타냄.

이를 간접값 연산자, 간접 참조 연산자 * 로 나타냄

 

1-1. 포인터 선언, 변수와 연결

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

    int val = 3;
    cout << &val << endl; //val이라는 변수가 저장된 메모리 주소 : 0x16b0135fc

    /*포인터 선언하기*/
    //포인터는 개념적으로 정수와 다른 개념 (수가 아닌 위치를 나타냄)
    //포인터에는 어떤 정수를 대입하는 것이 아무런 의미가 없음
    //대신, 포인터에 어떠한 변수의 주소를 대입함으로써,
    // 포인터를 이용하여 해당 주소의 값에 직접 변화를 줄 수 있음

    int *a; // c style
    int* b; // c++ style
    int* c,d; //c는 포인터 변수, d는 int형 변수로 선언됨
	
    /*e의 주소 저장을 위해 f가 선언됨*/
    int e = 6;
    int* f; //그 자체로 주소를 나타냄

    f = &e; //포인터 f와 변수 e가 연결됨 -> f가 바뀌면 e도 연동되어 바뀜
    //위 코드는 *f = e;로 대체할 수 없음(error)

    cout << "e의 값 " << e << endl; //e의 값 6
    cout << "*f의 값 " << *f << endl; //*f의 값 6
    cout << "e의 주소 " << &e << endl; //e의 주소 0x16fcf75d8
    cout << "*f의 주소 " << &*f << endl; //*f의 주소 0x16fcf75d8
    cout << f << endl; //0x16f7e35d8

    *f = *f + 1; //주소에 해당하는 값에 직접 변화 주기
    cout << "이제 e의 값은 " << e << endl; //이제 e의 값은 7
    cout << *f << endl; // 0x16d2ef5d8 -> 값이 저장된 주소는 바뀌지 않음

}

- 즉, 포인터는 특정 데이터의 '주소'저장을 위한 용도로 생성됨.

 

1-2. new를 통해 포인터 선언 및 초기화

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

    /*이전시간에 활용한 방법: 주소에 접근할 때 a와 b 둘을 통해 모두 접근 가능*/
    int a;
    int* b = &a;

    //new 연산자
    /*
     * 어떤 데이터형을 원하는지 new 연산자에 알려주면,
     * new 연산자는 '그'에 알맞은 크기의 메모리 블록을 찾아내고
     * 그 블록의 '주소'를 리턴함*/

    int* pointer = new int; //int형을 위한 새로운 메모리가 필요함을 알려줌
    //new는 int임을 확인하여 몇 바이트가 필요한지 계산(e.g. 4btyes)
    //해당 바이트를 저장할 수 있는 메모리 블록을 찾아 해당 주소를 반환
    
 
}

1-3. 배열 형식의 포인터 선언 및 초기화

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){
    
    double* p3 = new double[3]; //double형 데이터 3개를 저장할 수 있는 공간을 대입
    p3[0] = 0.2; //p3를 배열 이름처럼 취급
    p3[1] = 0.5;
    p3[2] = 0.8;

    cout << "p3[1] is " << p3[1] << ".\n"; //p3[1] is 0.5.

    p3 = p3 + 1; //배열에 값을 더하는 행위
    //원래 배열 이름은 값을 변경할 수 없음.
    //그러나 포인터는 변수처럼 사용할 수 있어서, 값 변경 가능.
    /* double 데이터 3개를 저장하는 공간이므로,
     p3에 1을 더한다는 것 =뒤에 있던 double형 데이터 공간 1개를 앞당기는 것
     p3[0] -> 0.5를 point
     p3[1] -> 0.8을 point
     */

    cout << "Now p3[0] is " << p3[0] << " and "; //Now p3[0] is 0.5 //기존 p3[1]의 값
    cout << "p3[1] is " << p3[1] << ".\n"; // p3[1] is 0.8.


}

 

 

2. 포인터를 delete

- delete 연산: 사용한 메모리를 다시 메모리 풀의 영역으로 환수 => 환수된 메모리는 프로그램의 다른 부분이 다수 사용할 수 있음
- delete ps; //new를 사용한 다음에는 반드시 delete를 사용해야 함
- delete 없으면 ; 대입은 되었지만 사용되지 않는 메모리 누수 발생 -> 프로그램 먹통

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

    /*delete 연산: 사용한 메모리를 다시 메모리 풀의 영역으로 환수*/
    //환수된 메모리는 프로그램의 다른 부분이 다수 사용할 수 있음

    int* ps = new int;
    //포인터변수 ps를 선언, 메모리 사용
    delete ps; //new를 사용한 다음에는 반드시 delete를 사용해야 함
    //delete 없으면 ; 대입은 되었지만 사용되지 않는 메모리 누수 발생 -> 프로그램 먹통

    /*delete를 사용하는 네 가지 규칙*/
    //1. new로 대입하지 않은 메모리는 delete로 해제할 수 없음
    //2. 같은 메모리 블록을 연달아 두 번 연속 delete로 해제할 수 없음 (한번으로 충분)
    //3. new[]와 같이 대괄호 형식 메모리 대입할 시, delete 역시 delete[]로 해제
    //4. 대괄호를 사용하지 않았다면, delete

    double* p3 = new double[3]; //double형 데이터 3개를 저장할 수 있는 공간을 대입
    p3[0] = 0.2; //p3를 배열 이름처럼 취급
    p3[1] = 0.5;
    p3[2] = 0.8;

    cout << "p3[1] is " << p3[1] << ".\n"; //p3[1] is 0.5.

    p3 = p3 + 1; //배열에 값을 더하는 행위
    //원래 배열 이름은 값을 변경할 수 없음.
    //그러나 포인터는 변수처럼 사용할 수 있어서, 값 변경 가능.
    /* double 데이터 3개를 저장하는 공간이므로,
     p3에 1을 더한다는 것 =뒤에 있던 double형 데이터 공간 1개를 앞당기는 것
     p3[0] -> 0.5를 point
     p3[1] -> 0.8을 point
     */

    cout << "Now p3[0] is " << p3[0] << " and "; //Now p3[0] is 0.5 //기존 p3[1]의 값
    cout << "p3[1] is " << p3[1] << ".\n"; // p3[1] is 0.8.

    p3 = p3 -1;
    delete[] p3;
}

reference: https://inf.run/4ttD