[Effective C++] Chapter 0

💙ref.

스콧 마이어스, Effective C++ [3판], 곽용재(역), 프로텍미디어, 2015

1. C++기본 용어

1.1. 선언

선언 (declaration)

• 코드에 사용되는 ‘어떤 대상’의 이름과 타입을 컴파일러에게 알림
  • 구체적인 세부사항은 기재하지 않음

[code] declaration example

extern int x;	// 객체 선언
std::size_t numdigits(int number);	// 함수 선언

class Widget;	// 클래스 선언

template<typename T>	// 템플릿 선언
class GraphNode;

• int x : built-in(기본제공) 타입도 ‘객체’에 포함

• std namespace : C++의 표준 라이브러리 구성요소가 모두 포함된 네임스페이스

  • C의 라이브러리와 C++ 라이브러리에 공통된 기능 일부 내장
    • 어떤 헤더를 #include하느냐애 따라 라이브러리 결정

• size_t : 부호 없는 정수 타입을 typedef로 정의

  • C++에서 개수를 셀 때 size_t 사용

    eg) STL 컨테이너의 원소 개수 등

  • 일반적으로 operator[] 함수를 개발자가 정의할 때도 size_t를 받도록 구현함

1.2. 시그너처

시그너처(Signature)

• 모든 함수의 선문에 나오는 매개변수 리스트와 반환 타입

  • numDigits 함수의 시그너처 : std::size_t(int)

    eg) int 하나를 취하고 std::size_t를 반환하는 함수

  단, ‘시그너처’의 공식 C++ 정의에서는 함수 반환 타입을 제외한다! 편의성을 위해 포함했다고 말한다.

1.3. 정의

정의(Definition)

• 선언에서 빠진 구체적인 세부사항을 컴파일러에게 전달
  • 컴파일러는 해당 객체에 대한 메모리 마련
• 정의 제공 기능
  • 함수/템플릿 정의: 코드 본문 제공
  • 클래스/템플릿 정의: 클래스 혹은 템플릿 멤버 제공

[code] definition example

int x;	// 객체 정의

std::size_t numDigits(int number)	// 함수 정의
{
    std::size_t digitSoFar = 1;
    
    while ((number/10) != 0) ++digitsSoFar;
    // 반환 값: 매개변수에 들어 있는 숫자 개수
    return digitsSoFar;
}

class Widget	// 클래스 정의
{
public:
    Widget();
    ~Widget();
    ...
};

template<typename T>	// 클래스 템플릿 정의
class GraphNode
{
public:
    GraphNode();
    ~GraphNode();
    ...
};

1.4. 초기화

초기화(Initialization)

• 어떤 객체에 최초의 값을 부여하는 과정
  • 사용자 정의 타입으로 생성한 객체의 경우, 생성자에 의해 초기화
• 기본 생성자(Default Constructor)
  • 어떤 인자도 주어지지 않은 상태로 호출될 수 있는 생성자
    • 매개변수가 없거나 모든 매개변수가 기본 값을 갖고 있을 경우

[code] Initialization example

// 기본 생성자
class A
{
public:
	A();
};

// 기본 생성자
class B
{
public:
	explicit B(int x = 0, bool b = true);
}

// 기본 생성자x
class C
{
public:
	explicit C(int x);
}

• explicit : 선언된 생성자는 암시적인 타입 변환을 수행하는 데 쓰이지 않음
  • 개발자가 예상하지 못한 타입 변환 방지
  • 암시적 타입 변환에 생성자가 사용되지 않는다면 explicit선언을 적극 권장함!!

[code] explicit example

1. void doSomething(B bObject);
2. B bObj1;
3. doSomething(bObj1);
4. B bObj2;
5. doSomething(28);
6. doSomething(B(28))

1. B 타입의 객체를 하나 받는 함수
2. B 타입의 객체
3. B 객체를 doSomething으로 넘김
4. int인자 28로부터 B 객체 생성
5. 에러! doSomething은 B를 취해야 함(단순 int x)
6. B 클래스의 생성자로 int에서 B로 명시적 변환(캐스팅)

1.5. 복사 생성자

복사 생성자(Copy Constructor)

• 객체 초기화를 위해 같은 타입의 다른 객체로부터 초기화할 때 호출되는 함수
  • 값에 의한 객체 전달을 정의하는 함수!

복사 대입 연산자(Copy Assignment Operator)

• 같은 타입의 다른 객체에 어떤 객체의 값을 복사하는 용도로 쓰이는 함수

[code] copy constructor 1

class Widget
{
public:
	Widget();	// 기본 생성자
	Widget(const Widget& rhs);	// 복사 생성자
	Widget& operator=(const Widget& rhs);	// 복사 대입 연산자
	...
};

Widget w1;	// 기본 생성자 호출
Widget w2(w1);	// 복사 생성자 호출
w1 = w2;	// 복사 대입 연산자 호출

Widget w3 = w2; // 복사 생성자 (!= 복사 대입 연산자)

• w1 = w2 != Widget w3 = w2 // 복사 생성자 '='
  • 새로운 객체가 정의되지 않은 상황에서 생성자 호출 불가능
    • 복사 대입 호출
  • 객체가 새로 정의될 때는 생성자가 호출
    • 복사 대입 호출 불가능

[code] copy constructor 2

bool hasAcceptableQuality(Widget w);
...
Widget aWidget;
if(hasAcceptableQuality(aWidget)) ...

• w : hasAcceptableQuality 함수로 매개변수 값이 넘겨짐

  • 실제 호출에서 aWidget => w로 복사

    • 복사 과정에서 Widget의 복사 생성자 사용

    => *'값에 의한 전달(pass-by-value)'* : 복사 생성자 호출

1.6. STL

• 표준 템플릿 라이브러리

  • 컨테이너, 반복자, 알고리즘 및 이들과 관련된 기능들이 집결한 결정체
  • 해당 기능들이 함수 객체로 구현되어 있음
    • 함수 객체는 함수 호출 연산자 operator()를 오버로드한 클래스로 생성

• 미정의 동작(undefined behavior)

  • C++으로 사용되는 구문 요소들 중 몇 개는 동작 자체가 정의되어 있지 않음

    => 실행 시간에 어떤 현상이 터질지 확실히 예측 불가능

미정의 동작을 일으키는 예제

int *p = 0;			// p== 널포인터

// 널포인터를 역참조하면 미정의 동작 발생
std::cout << *p;

// name은 크기가 6인 배열임
// 문자열 배열은 반드시 마지막 널문자 고려할 것!!
char name[] = "Darla";

// 유효하지 않은 배열 원소지정번호로 참조하려고 하면 미정의 동작 발생
char c = name[10];

+) C++에서는 인터페이스 기능을 제공하고 있지 않지만 순수 가상 함수를 통해 인터페이스 기능을 구현할 수 있다.

• 클라이언트(client)
  • 인터페이스를 사용하는 대상
    • 함수를 호출하는 코드, 코드를 작성했거나 유지보수하는 사람 등

2. 교재 참고사항

2.1. 이름짓기에 대한 규약

• 좌변과 우변의 약자를 각각 lhs, rhs로 지정
  • 일반적으로 이항 연산자(operator==, operator* 등)를 구현하는 함수의 매개변수로 쓰임
    • eg) operator*(a, b) => const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational rhs)l
• 포인터 이름 선언 시, 타입 T의 객체에 대한 포인터를 pt로 작성
  • “T에 대한 포인터”

포인터 예제 코드

Widget *pw;

class Airplane;
Airplane *pa;

class GameCharacter;
GameCharacter *pgc

• 참조자에 대해서도 유사한 규칙 사용
  • eg) Widget에 대한 참조자 rw