[C++] 포인터 변수와 레퍼런스 변수

 

 

포인터 개념

◆포인터

• 할당된 메모리 공간주소를 가리키는 변수
• 주소(Address)와 타입(Type)으로 구성되며 특별한 연산자를 이용하여 접근
• 포인터 변수는 항상 4바이트 메모리가 할당, 타입은 포인터 변수가 가리키는 번지로 가서 몇 바이트를 읽어오는가를 결정

 

◆포인터 연산자

• * : Dereference Operator
• & : Address of Operator

 

int x = 10;    //변수: 메모리가 할당된 공간에 붙은 이름
int y = 20;
int *ptr = &x; //포인터 변수: 포인터(메모리의 특정 위치)를 저장
int &ref = x;  //레퍼런스 변수: 할당된 공간에 이름을 하나 더 추가시키는 것(별칭)

func(&x, &y)

void func(int *x, int *y){
    int temp;
    temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}

---

 

◆실전 포인터!

• 연산자는 자료형, 변수명 어디에 붙어도 상관없으나, 자료형에 붙일 경우 제일 먼저 선언된 변수 하나만 포인터 변수로 선언되므로 주의
• 레퍼런스 변수의 경우 선언과 동시에 초기화되어야 하고, 이름이 존재하지 않는 대상에 레퍼런스 할 수 없음(ex. int &ref = 10; //x)
• call by pointer : 매개변수 전달 시 메모리 소모 및 값 복사 발생 (주소 값 저장을 위해)
• call by reference : 메모리 소모 없고 값 복사 발생하지 않음 (같은 메모리 공간 참조)

 

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){
    int val = 10;
    int &rVal = val; //레퍼런스 선언
    
    val++;
    cout<<"val = "<<val<<endl;
    cout<<"ref = "<<rVal<<endl;
    
    rVal++;
    cout<<"val = "<<val<<endl;
    cout<<"ref = "<<rVal<<endl;
    
    cout<<"val address = "<<&val<<endl;
    cout<<"ref address = "<<&rVal<<endl;
    
    return 0;
}

[코드 실행결과]

ref = 11

ref = 11

val = 12

ref = 12

val address = 0x7ffddf94dbc4

ref address = 0x7ffddf94dbc4

 

---

 

◆동적할당

• 프로그램 실행 도중에 메모리를 할당받아 데이터를 저장하는 것
• malloc - free
• new - delete

---

 

◆malloc 동적할당

• malloc : memory allocation
• 라이브러리가 기본적으로 제공하는 함수로 C, C++에서 모두 사용 가능
• 생성자, 소멸자를 호출하지 않고 void*를 리턴하여, sizeof 연산자나 연산자 캐스트를 사용할 것

 

포인터 = (데이터타입*)malloc(할당할 데이터 크기);

int *p = 0;
p = (int*)malloc(sizeof(int)); //sizeof(int) = int의 데이터 크기 = 4

 

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){
    int *p = 0;
    int size = 0;

    cin>>size;
    p = (int*)malloc(sizeof(int)*size);

    cout<<"input : ";
    for(int i=0; i<size; i++)
        cin>>p[i];

	cout<<"output : ";
    for(int i=0; i<size; i++)
        cout<<p[i]<<" ";

    return 0;
}

[코드 실행결과]

4

input : 1 2 3 4

output : 1 2 3 4

 

 

◆free 동적할당해제

• 정적할당된 메모리는 프로그램 종료직전에 컴파일러가 모든 메모리를 삭제시켜 줌
• 동적할당된 메모리는 프로그램이 실행되는 동안 생성되어, 컴파일러가 관리해주지 못함(우리가 더 이상 사용할 일이 없음에도 불구하고, 컴퓨터의 데이터를 영구적으로 사용하게 된다)
• 이를 위해 프로그램 실행 중 동적할당된 메모리를 해제하여, 컴퓨터의 메모리가 삭제되도록 작업해주어야 함

 

free(동적할당된 데이터);

free(p); //동적할당해제

---

 

◆new 동적할당

• C++ 언어에서 기본적으로 제공하는 키워드로 C++에서만 사용 가능
• 생성자, 소멸자를 호출하며 해당 타입의 포인터를 리턴
• malloc 처럼 별도의 형 변환을 거치지 않고 자료형을 사용

 

자료형 *포인터이름 = new '할당하고 싶은 크기의 자료형'

int *p1 = new int;
int *a1 = new int[5];
double *a2 = new double[7];

 

#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

int main(void){
	int* p1 = new int; //int형 변수 할당
    *p1 = 15;
    cout<<*p1<<endl; //변수 출력
    delete p1; //int형 변수 할당해제
    
    char* str = new char[20]; //char형의 배열 할당
    strcpy(str, "idplab-sooyeon"); //strcpy 함수를 이용하여 문자열 메모리에 복사하기
    cout<<str<<endl;
    delete[]str; //char형 할당해제
}

[코드 실행결과]

15

idplab-sooyeon

 

 

◆delete 동적할당해제

 

delete 변수이름;

delete p1;
delete []a1;
delete []a2;

---

온라인 C++ 컴파일러

• Online C++ Compiler - online editor (onlinegdb.com)

Online C++ Compiler - online editor