c++ 복사생성자 (이동 시멘틱)

‍정진철·2022년 9월 10일

C++

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임시 객체

#include <iostream>
using namespace std;

class String
{
public:
    String()
    {
        cout << "String() : " << this << endl;
        strData = NULL;
        len = 0;
    }
    String(const char *str)
    {
        cout << "String(const char *) 생성자 호출" << this << endl;
        len = strlen(str);
        alloc(len);
        strcpy(strData, str);
    }

    //매게변수로 String 클래스 타입을 받는것.
    String(const String &ref)
    {
        cout << "String(String &ref) 생성자 호출" << endl;
        len = ref.len;
        alloc(len);
        strcpy(strData, ref.strData);
    }

    ~String()
    {
        cout << "~String(): " << this << endl;
        release();
        strData = NULL;
    }

    //복사 대입 연산자
    String &operator=(const String &rhs)
    {
        cout << "String &operator = (const String&) : " << this << endl;
        if (this != &rhs)
        {
            release();
            len = rhs.len;
            alloc(len);
            strcpy(strData, rhs.strData);
        }
        return *this;
    }

    char *GetstrData() const
    {
        return strData;
    }

    int Getlen() const
    {
        return len;
    }

    //복사 생성자
    void SetStrData(const char *str)
    {
        cout << "void setStrData(const char*) : " << this << ", " << str << endl;
        len = strlen(str);
        alloc(len);
        strcpy(strData, str);
    }

private:
    void alloc(int len)
    {
        strData = new char[len + 1];
        cout << "strData allocated : " << (void *)strData << endl;
    }

    void release()
    {
        delete[] strData;
        if (strData)
            cout << "strData released: " << (void *)strData << endl;
    }

    char *strData;
    int len;
};

String getName()
{
    cout << " ===== 2 =====" << endl;
    // res 라는 객체 생성
    String res("Jinchoel");
    cout << " ===== 3 =====" << endl;
    return res;
}

int main()
{
    //매게변수가 없는 생성자를 가진 객체 'a' 생성
    String a;
    cout << " ===== 1 =====" << endl;
    // a라는 변수에 getName 함수의 결과를 할당.
    //  복사 대입 연사자 ('=') 호출.
    a = getName();
    cout << " ===== 4 =====" << endl;
}

해당 코드 실행시 a가 대입연산자를 통해서 함수(getName())의 결과를 할당받으면서 '복사생성자' 실행됨.
getName 함수 내에서 return res 실행 후 res 는 소멸.
그러면 어떻게 a는 getName이 반환하는 res를 할당받을 수 있을까 ?
따라서 getName이 리턴되는 순간 새로운 retrun값을 받는 새로운 변수 필요. -> 이름이 없음 : 임시객체
res 가 임시객체 안으로 들어감.
그 후 임시객체가 a로 흘러들어감.
임시객체가 a로 복사가되면 임무를 끝마쳤으므로 임시객체는 사라짐.
총 2번의 깊은 복사 이루어짐 ( res -> 임시객체 , 임시객체 -> a)
하지만 res, 임시객체는 a=getName() 코드 실행시 사라질 불필요한 객체들.
따라서 객체간의 복사를 깊은복사가 아닌 '얕은복사'로 이루어지게 만듦.

이동 시멘틱

'이동'이라는 컨셉을 가지고 얕은 복사 손쉽게 구현하기

res 가 strData를 복사하고 임시객체가 strData를 복사하는 등의 반복된 복사가 이루어지는 것이 아닌 strData가 일종의 이동을 행하면서 각 객체에 strData를 할당하는 방식.

r-value

int f() { retrun 5; }

임시객체(5) 에 특정한 값을 할당할 수 없으므로 결과적으로 임시객체는 r-value다.

&&r (r-value 참조자)

이동생성자 & 이동 대입 연산자

1) 이동생성자

String res는 l-value이지만 res가 반환되는 동안에 잠시동안 r-value로 간주돼( 그렇게 돼야만 r-value 참조자로 res를 받을 수 있음) 임시객체로 복사가 되는 과정에서 res는 우변에만 올 수 있는 r-value이므로 r-value참조를 매개변수로 받는 생성자 String(String &&rhs)가 호출된다.