5장 요점

함수와 참조, 복사 생성자

함수의 인자 전달 방식

값에 의한 호출

값에 의한 호출시 단순히 값이 복사되어 함수의 스택에 저장된다.
값이 복사되었기에 main함수내 변수의 값에는 영향을 미치지 않는다.

swap함수 
=> swap(int a, int b)
main함수
=> swap(a, b);

주소에 의한 호출

함수에 포인터 매개변수가 스택에 생성된다. 이 매개변수들은
main함수에 m, n의 주소를 가지고 있으므로 함수 수행시 main함수에서도 값이 바뀐다.

swap함수 
=> swap(int *a, int *b)
main함수
=> swap(&a, &b);

함수 호출시 객체 전달

값에 의한 호출로 객체 전달

객체를 값에 의한 호출시 생성자는 실행되지 않고 소멸자만 실행되는 비대칭 문제가 발생한다.
해결방법 = 복사생성자

주소에 의한 호출로 객체 전달

객체의 주소를 전달하므로 비대칭의 문제가 발생하지 않는다.

객체 치환 및 객체 리턴

객체 치환

Circle c1(5)
Circle c2(30)
c1 = c2; // c1에 c2의 모든 데이터가 비트단위로 복사된다.

객체 리턴

Shape getName()
{
	Shape temp("네모");
    return temp;
}

참조와 함수

참조

변수의 별명과 같은 개념

// 선언은 &를 이용한다.
int num = 7;
int &refnum = n;
// => num과 refnum은 동일한 변수다.
refnum = 9;
// => num의 값은 9가 된다.

객체 참조

참조변수는 포인터가 아니므로 -> 를 사용하지 않는다.

Shape nemo;
Shape &refnemo = nemo;
refnemo.setName("네모");

포인터와 같이
p는 refnum의 주소를 가진다. 이는 num의 주소도 가진다는 것을 뜻한다.

int *p = &refnum;
*p = 45; // n = 45, refnum = 45;

참조 주의사항

1. 선언후 바로 초기화
2. 참조자 &의 위치 타입과 변수명 사이 어느 위치든 무관하다.
3. 참조 변수로는 배열을 만들 수 없다.
4. 참조 변수에 대한 참조 선언이 가능하다.

참조에 대한 호출

매개변수를 참조타입으로 선언한다.
main함수의 변수가 참조되어 함수에 들어가므로 함수내에서 값에 변화가 있다면 main함수에도 반영된다.
값에 의한 호출과 주소에 의한 호출과는 다르게 함수의 스택공간이 만들어지지 않고 이름만 존재한다.

swap함수 
=> swap(int &a, int &b)
main함수
=> swap(a, b);

참조에 의한 호출로 객체 전달

참조 매개 변수로 이루어진 모든 연산은 원본 객체에 대한 연산이 된다.
참조 매개 변수는 이름만 생성되므로,
❗️생성자와 소멸자는 아예 실행되지 않는다.❗️

참조 리턴

char c = 'a';
char& find()
{
	return c;
}
char a = find(); // a = 'a'
char &ref = find(); // ref는 c에 대한 참조
ref = 'M'; // c = 'M'
find() = 'b' // c = 'b'가 된다.

복사생성자

얕은복사

포인터 변수와 관련되어 있다.

얕은 복사 :
주소값을 복사, 원본 또는 사본이 바뀌면 사본 또는 원본도 바뀐다.

치환문은 얕은 복사다.

깊은 복사 :
변수 및 객체 자체를 복사한다. 원본 또는 사본이 바뀌더라도 바뀌지 않는다.
객체안에 포인터 변수가 없는 경우에는 얕은 복사를 사용해도 상관은 없다.

복사생성자

// 선언
class Shape{
	string name;
public:    
	Shape(const Shape& c);
};

//사용
Shape nemo(10); // 일반 생성자 호출
shape cNemo(nemo); // 복사생성자 호출해서 cNemo에 nemo복사

Shape (const Shape& c){
	this->name = c.name;
}

디폴트 복사 생성자

복사생성자를 선언하지 않고 사용하더라도 암묵적으로 디폴트 복사생성자가 호출되어 컴파일된다.

Shape(const Circle& c){
	this->name = c.name;
}

복사생성자 얕은 복사와 깊은 복사

동적할당 된 포인터 멤버 변수가 있는 객체가 프로그램 종료로 소멸자에 의해 힙에 메모리를 반환할 경우 복사된 객체의 동적할당 된 포인터 멤버 변수가 반환이 된다.
이 때 원본의 객체도 반환이 진행되는데 반환한 것을 한번 더 반환하므로 문제가 발생한다.

따라서 사용자 복사 생성자(깊은복사)를 통해 문제를 해결하자

class Shape{
    char *name;
public:
    Shape(const char *name) // 생성자
    {
        int len = strlen(name);
        this->name = new char[len + 1];
        strcpy(this->name, name);
    }
    Shape(const Shape &c){ // 사용자 복사 생성자
        unsigned int len = strlen(c.name);
        this->name = new char[len + 1]; 
        // 힙으로 부터 메모리를 할당 받는 모습
        strcpy(this->name, c.name);
    }
};

복사 생성자 주의사항

호출 방법

1. Shape cNemo = nemo; // 객체가 객체로 초기화될 경우
2. Shape cNemo(nemo);
3. 치환문은 복사 생성자를 호출하는 것이 아니다.
   ex) cNemo = nemo;
4. 값에 의한 호출시 복사생성자가 있다면 매개변수로 복사생성자가 호출되어 변수로 전달된다.
   복사생성자가 없더라도 디폴트 복사 생성자로 매개변수가 전달된다.
5. 개체를 리턴할 경우도 복사생성자가 호출되고 리턴한다.

정리

사용자 복사 생성자를 제외한 대부분은 나머지의 복사생성자는 얕은 복사다.

명품 C++프로그래밍 책
https://book.naver.com/bookdb/book_detail.naver?bid=13395206

⚠️ 주의 ⚠️
1. 여기서부터는 실습문제 정답입니다.
2.제가 작성한 정답이 틀릴 수 있습니다. 혹시 틀린게 있다면 댓글로 남겨주시면 감사히 수정하겠습니다.
3. C++를 공부하시는 학생이시라면 보시기 전에 직접 꼭 한 번 풀어보세요!

실습 문제 5 - 1
문제 : 객체를 교환하는 swap함수를 참조에 의한 호출로 구현하기

#include <iostream>
using namespace std;

class Circle{
    int radius;
public:
    Circle(){}
    Circle(const Circle &a)
    {
        this->radius = a.radius;
    }
    int getRadius()
    {
        return radius;
    }
    void setRadius(int a)
    {
        this->radius = a;
    }

};
void swap(Circle &a, Circle &b)
{
    Circle temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
int main()
{
    Circle a;
    Circle b;
    a.setRadius(3);
    b.setRadius(9);
    cout << "a : " << a.getRadius() << " b : "  << b.getRadius() << endl;
    swap(a, b);
    cout << "a : " << a.getRadius() << " b : "  << b.getRadius() << endl;
};

실습 문제 5 - 2
문제 : half함수 구현하기

10

#include <iostream>
using namespace std;

void half(double &n)
{
    n = n / 2;
}
int main()
{
    double n = 20;
    half(n);
    cout << n;
}

실습 문제 5 - 3
문제 : combine()함수 구현하기

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void combine(string str1, string str2, string &str3)
{
    str3.append(str1).append(" ").append(str2);
}
int main()
{
    string text1("I love you"), text2("very much");
    string text3;
    combine(text1, text2, text3);
    cout << text3;
}

실습 문제 5 - 4
문제 : bigger()함수 완성하기

#include <iostream>
using namespace std;

bool bigger(int a, int b, int &big)
{

    if(a == b)
        return true;
    else{
        big = a > b ? a : b;
        return false;
    }
}

int main()
{
    int a, b;
    int big;
    cin >> a >> b;
    if(!bigger(a, b, big))
    {
        cout << big << endl;
    }
}

실습 문제 5 - 5
문제 : increaseBy함수 수정하기

#include <iostream>
using namespace std;

class Circle{
    int radius;
public:
    Circle(int r){radius = r;}
    int getRadius(){return radius;};
    void setRadius(int r){radius = r;}
    void show(){cout << "반지름이 " << radius << "인 원" << endl;}
};
void increaseBy(Circle &a, Circle b)
{
    int r= a.getRadius() + b.getRadius();
    a.setRadius(r);
}
int main()
{
    Circle x(10), y(5);
    increaseBy(x, y);
    x.show();
}

실습 문제 5 - 6
문제 : find함수 완성하기

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

char &find(char a[], char c, bool &success)
{
    for(int i = 0; i < strlen(a); i++)
    {
        if(a[i] == c)
        {
            success = true;
            return a[i];
        }
    }
    success = false;
    return a[strlen(a)];
}

int main()
{
    char s[] = "Mike";
    bool b = false;
    char &loc = find(s, 'M', b);
    if(!b)
    {
        cout << "M을 발견할 수 없다" << endl;
        return 0;
    }
    loc = 'm';
    cout << s << endl;
}

실습 문제 5 - 7
문제 : 스택클래스 MyIntStack구현하기

#include <iostream>
using namespace std;

class MyIntStack{
    int p[10];
    int tos;
public:
    MyIntStack();
    bool push(int n);
    bool pop(int &n);
};
MyIntStack::MyIntStack() {
    for(int i = 0; i < 10; i++)
        p[i] = 0;
    tos = 0;
}
bool MyIntStack::push(int n) {
    if(tos > 9)
        return false;
    else
    {
        p[tos] = n;
        tos += 1;
        return true;
    }
}
bool MyIntStack::pop(int &n) {
    if(tos < 1)
        return false;
    else
    {
        tos -= 1;
        n = p[tos];
        return true;
    }
}

int main()
{
    MyIntStack a;
    for(int i = 0; i < 11; i++)
    {
        if(a.push(i))
            cout << i << ' ';
        else
            cout << endl << i + 1 << " 번째 stack full" << endl;
    }
    int n;
    for(int i = 0; i < 11; i++)
    {
        if(a.pop(n))
            cout << n << ' ';
        else
            cout << endl << i + 1 << " 번째 stack empty" << endl;
    }
    cout << endl;
}

실습 문제 5 - 8
문제 : 7번문제 수정하기

#include <iostream>
using namespace std;

class MyIntStack{
    int *p;
    int tos;
    int size;
public:
    MyIntStack();
    MyIntStack(int size);
    MyIntStack(const MyIntStack &s);
    ~MyIntStack();

    bool push(int n);
    bool pop(int &n);

};
MyIntStack::MyIntStack() {
    for(int i = 0; i < 10; i++)
        p[i] = 0;
    tos = 0;
}
MyIntStack::MyIntStack(int size) {
    p = new int[size];
    for(int i = 0; i < size; i++)
        p[i] = 0;
    tos = 0;
}
MyIntStack::MyIntStack(const MyIntStack &s) {
    this->tos = s.tos;
    this->size = s.size;
    p = new int[size];
    for(int i = 0; i < size; i++)
    {
        p[i] = s.p[i];
    }
}
MyIntStack::~MyIntStack() {
    delete [] p;
}
bool MyIntStack::push(int n) {
    if(tos > 9)
        return false;
    else
    {
        p[tos] = n;
        tos += 1;
        return true;
    }
}
bool MyIntStack::pop(int &n) {
    if(tos < 1)
        return false;
    else
    {
        tos -= 1;
        n = p[tos];
        return true;
    }
}

int main()
{
    MyIntStack a(10);
    a.push(10);
    a.push(20);
    MyIntStack b = a;
    b.push(30);

    int n;
    a.pop(n);
    cout << "스택 a에서 팝한 값 " << n << endl;
    b.pop(n);
    cout << "스택 b에서 팝한 값 " << n << endl;
}

실습 문제 5 - 9
문제 : Accumulator클래스 완성하기

#include <iostream>
using namespace std;

class Accumulator{
    int value;
public:
    Accumulator(int value);
    Accumulator &add(int n);
    int get();
};

Accumulator::Accumulator(int value) {this->value = value;}

Accumulator &Accumulator::add(int n)
{
    this->value += n;
    return *this;
}

int Accumulator::get() {
    return value;
}
int main()
{
    Accumulator acc(10);
    acc.add(5).add(6).add(7);
    cout << acc.get();
}

실습 문제 5 - 10
문제 : append함수 구현하기

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class Buffer{
    string text;
public:
    Buffer(string text){this->text = text;}
    void add(string next){text += next;}
    void print(){cout << text << endl;}
};

Buffer &append(Buffer &buf, string text)
{
    buf.add(text);
    return buf;
}

int main()
{
    Buffer buf("Helllo");
    Buffer &temp = append(buf, "Guys");
    temp.print();
    buf.print();
}

실습 문제 5 - 11
문제 : Book클래스 완성하기

string사용 전 코드

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
using namespace std;

class Book{
    char *title;
    int price;
public:
    Book(const char* title, int price){
        unsigned int len = strlen(title);
        this->title = new char[len + 1];
        strcpy(this->title, title);
        this->price = price;
    }
    /* 컴파일러가 삽입하는 디폴트 복사 생성자
    Book(const Book &b)
    {
        this->title = b.title;
        this->price = b.price;
    }
     */
    Book(const Book &b)
    {
        unsigned int len = strlen(b.title);
        this->title = new char[len + 1];
        strcpy(this->title, b.title);
        this->price = b.price;
    }
    ~Book(){
        delete [] title;
    }
    void set(char* title, int price){
        if(this->title){
            delete [] this->title;
            this->title = new char[strlen(title) + 1];
            strcpy(this->title, title);
            this->price = price;
        }
        else
        {
            this->title = new char[strlen(title) + 1];
            strcpy(this->title, title);
            this->price = price;
        }
    }
    void show() {cout << title << ' ' << price << "원" << endl;}
};

int main()
{
    Book cpp("명품C++", 10000);
    Book java = cpp;
    java.set("명품자바", 12000);
    cpp.show();
    java.show();
}

string사용 후 코드

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
using namespace std;

class Book{
    string title;
    int price;
public:
    Book(string title, int price){
        unsigned int len = title.length();
        this->title = title;
        this->price = price;
    }
    void set(string title, int price){
            this->title = title;
            this->price = price;
    }
    void show() {cout << title << ' ' << price << "원" << endl;}
};

int main()
{
    Book cpp("명품C++", 10000);
    Book java = cpp;
    java.set("명품자바", 12000);
    cpp.show();
    java.show();
}

실습 문제 5 - 12
문제 : Dept클래스 완성하기

(1)

#include <iostream>
using namespace std;

class Dept{
    int size;
    int *scores;
public:
    Dept(int size)
    {
        this->size = size;
        scores = new int[size];
    }
    Dept(const Dept& dept)
    {
        this->size = dept.size;
        this->scores = new int[size];
        for(int i = 0; i < size; i++)
        {
            this->scores[i] = dept.scores[i];
        }
    }
    ~Dept(){
        delete [] scores;
    }
    int getSize(){return size;}
    void read(){
        cout << size << "개 정수 입력>> ";
        for(int i = 0; i < size; i++){
            cin >> scores[i];
        }
    }
    bool isOver60(int index){
        return scores[index] >= 60;
    }
};

int countPass(Dept dept){
    int count = 0;
    for(int i = 0; i < dept.getSize(); i++){
        if(dept.isOver60(i))
            count++;
    }
    return count;
}

int main()
{
    Dept com(10);
    com.read();
    int n = countPass(com);
    cout << "60점 이상은 " << n << "명";
}

(2)

counterPass함수에서 값에 의한 호출로 얕은 복사가 진행되어 복사생성자가 생성된다. 이 때 함수가 끝나면서 com객체의 scores가 반환되었는데
프로그램이 종료하면서 다시 한번 더 소멸자가 실행되어 socres를 반환하려고 하기 때문에 오류 발생

(3)

참조에 의한 호출로 수정

int countPass(Dept &dept){
    int count = 0;
    for(int i = 0; i < dept.getSize(); i++){
        if(dept.isOver60(i))
            count++;
    }
    return count;
}