코딩규칙 - 240729 _ 240821

• 지역 객체를 참조타입으로 반환하면 안된다!
  왜냐하면 지역 객체가 소멸된 후에 복사 대입이 발생하기 때문에 멤버 데이터는 이미 날라간 상태이다.
  : 아래 예제들이 있다.

• 지역 객체를 반환한다면, 값타입으로 하자.
  지역 객체를 반환해서 rvo 나 nrvo가 적용되게 하자.
  -> 최적화를 한다. 대입하는 부분에서 바로 생성자를 호출한다.

• 그리고 value 반환이라고 해서 혹시나 하는 마음(복사되지 않을까?)에 지역변수를 move처리로 반환하려고 하지 말자. 이때는 rvo , nrvo 최적화가 이루어지지 않는다.
  : 이펙티브 모던 c++ 항복 25

추가 240613 반환타입 뿐아니라, 함수를 받는 타입도 중요하다.

• 반환 받는 타입이 참조일 경우, 복사 발생하지 않음.
  -> 지금의 경우는 객체가 가지고 있는 멤버 데이터이기 때문이다.
  : 지역변수인 경우에는 복사가 발생한다.
  

• 반환 타입이 value 일 경우, 복사 발생한다.
  

값 반환

: c++에서 값 반환은 복사가 이루어지는 경우가 많다. (업데이트 : 240730)
그것이 전역객체나 , 전역 변수, 참조 객체 라고 하더라도.
-> 이 때 임시객체가 생성됨.

• 그런데 함수내의 지역객체를 반환한다고 할때는 최적화가 이루어진다.
  -> 28번 포스트에서 확인할 수 있다.

• 임시객체
  : 컴파일러가 암시적으로 생성하는 객체
  - 특징 : rvalue에 속하므로, lvalue 동작인 즉 값대입 불가능함.

임시 객체는 언제 생성시키냐?

• 값타입으로 인자 전달할 때
• 값타입으로 반환할 때

참조 반환

: 복사된 객체를 반환하지 않고, 반환되는 원본값 자체를 반환함.
-> 240729 위의 내용이 100퍼센트가 아니다.

• 참조반환 타입인데 함수에서 지역변수를 보낸다?
• 참조반환 타입인데 호출자 코드에서 value 타입으로 호출함수를 받는다..
  -> 위와 같은 경우에 따라 다르게 동작한다... 어질.

01. 특징

: 참조반환형 함수는 & lValue 이므로, 반환 후에 값을 대입할 수 있음.
그리고 복사한 값이 아니므로, 원본에 값 반영됨.

02. 주의할점.

: 함수에서 선언된, 지역객체나, 지역변수를 참조 반환을 하면 안됨.
- 왜?
: 파괴되는 메모리를 외부에 참조로 반환한다는 것은
이미 소멸된 데이터를 복사 또는 참조로 남기는 결과를 가지고 온다.
밑에 예제 코드가 있다.
-> 아래 Problem 정말 중요하다!
-> 그러면 어떻게?
: 그냥 rvalue로 반환하자.

problem

가) 전역객체를 만들고, 특정함수에서 해당 전역객체를 값반환해서
메모리 주소를 확인하라.

• 결과 : 메모리 주소가 다름을 확인할 수 있음.
  -> 즉, 값타입으로 반환했기 때문에 복사가 발생함을 확인할 수 있음.

나) 임시객체일 경우, lvalue즉, 값대입이 불가능함. -> 반환 후 멤버데이터에 값을 대입해보아라.

• 결과
  : 값반환을 할 경우, rValue인 임시객체가 생성됨. 이로 인해 대입 또한 불가능함.

다) 값반환하는 것을 참조 반환으로 변경하고, 메모리를 출력하라.

라) 참조반환 함수는 lValue라고 해서 값 대입이 가능하다고 했는데, 대입을 해보아라.

-> 다와 라 함께 진행함.

• 결과
  메모리 주소값 동일함. / 참조반환은 lValue이기 때문에, 대입이 가능함.
  그리고, 복사가 발생하지 않았고, 전역 객체를 확인함.

마) 참조반환 함수에서 지역변수를 반환해보자. 어떻게 될것이라고 생각하는지?
:

-> 경고 메시지가 발생하는 것을 확인할 수 있음.
: func 의 지역 객체의 참조를 반환하고 있기 때문에..
미정의 동작이 발생할 수 있음.

여기 정말 중요! 240729

• 왜 그럴까용?
  ->
  왜냐하면 value 타입 객체 = & 객체 가 의미하는 것은
  1.value 타입 객체 = 클래스명(& 객체)를 의미하는 것이고,
  2.위의 형태는 복사 생성자 호출 함수와 동일함을 의미함.
  : 클래스명(const& 클래스명 obj)
  하지만 이렇게 할 경우, 해지된 메모리로 복사하는 것이므로 위험한 상황임.
  -> 아래에 예시 코드 있음.

• 위의 내용은 지역변수에만 해당되는 것은 아니다.
  1) 지역변수 인 경우
  

2) 전역 변수인 경우.

-> 1번과 2번을 보면, 출력에서 차이가 있다.
1번은 지역객체를 반환하는 것인데 소멸이 발생한 뒤에 복사가 발생한다.
2번은 전역객체를 반환하는 것인데, 복사가 이루어지고, main 끝나고 이후에 소멸이 이루어진다.

결론 240729

: 반환타입의 함수에서 지역객체를 반환하게 되면, 해당 지역객체의 데이터들이
호출자 코드에 전혀 반영되지 못하는 결과를 가지고 온다.

왜냐하면 소멸자 호출뒤에 복사가 이루어지기 때문이다.

참조 반환에서. 240807

받는 타입이 value or ref 일 경우

• 받는 타입이 value인 경우.
  -> 받는 obj가 value 타입이어서 복사가 이루어지고, foo 에서의 지역변수 aa가 먼저 소멸되는 것을 확인할 수 있다.
  : 읭??? 분명히 복사 생성자 까지 만들어줬는데??
  

• 소멸자가 먼저 호출되냐? 복사 생성자가 먼저 호출되냐? 문제이다.

  지역 객체는 함수 호출시 스택에 할당되었다가 함수 종료와 동시에 자동으로 제거되기 때문에 복사 이전에 소멸자가 먼저 호출된 것이다.
  결론은 위의 경우, 지역객체가 먼저 소멸된 이후에 복사가 이루어진다.

• 디버깅을 해보면, foo() 함수 호출하고 foo함수 내의 객체 aa가 소멸된 후
  대입으로 향한다.
  : char 형인 a 가 쓰레기인것을 확인할 수 있고, 그 결과 당연히 쓰레기 값이 출력된다.
  

여기 중요! 240729

• obj 를 참조로 해볼까?
  : 참조로 받았기 때문에 객체의 주소는 살아있지만, 멤버인 a가 소멸되어서 출력 결과가 ?펮 즉 쓰레기 값이 출력되는 것을 확인할 수 있다.
  -> 왜냐하면 어쨋든 main에서 obj를 통해서 foo함수의 지역객체를 받아왔다. 하지지만, return 으로 빠져나오는 순간 지역객체는 사라진다. 소멸자가 호출되는 것을 확인할 수 있다.
  소멸자에서 char (*) a의 데이터가 해지되기 때문에 아래 그림과 같은 결과를 확인할 수 있는 것이다.
  크....
  

중간 결론

• 참조반환 타입함수에서 지역객체에 대해서.

1) 참조 반환을 통해서 메모리는 연장할 수 있음.
but, 메모리만 남아 있는 것이고, 정작 멤버 값들은 이미 소멸된 상태이다.

2) 참조 반환을 하더라도 받는 곳의 타입에 따라서 복사가 발생할 수 있음.

////////////////////////////////////////////////////

• 받는 타입이 value 라면 복사 발생

  왜냐하면 value 타입 객체 = & 객체 가 의미하는 것은
  1.value 타입 객체 = 클래스명(& 객체)를 의미하는 것이고,
  2.위의 형태는 복사 생성자 호출 함수와 동일함을 의미함.

• 그럼 받는 타입이 ref 일때는 왜 복사 안 일어남?

  참조는 혼자 선언을 할 수 없음 , 반드시 lvalue 와 함께 해야 함.
  참조는 lvalue의 메모리의 다른 이름을 의미하기 때문임.
  -> 그런데 문제는 이렇게 하더라도 함수 내의 지역객체이기 때문에 소멸자가 반드시 일어난다는 점이다.

결론 240427 / 240729

: 함수내에서 사라지는 지역 객체를 반환하는데.
이를 참조로 반환할 경우, 받는 타입이 value 이든 , 참조 타입이든
이미 메모리는 날라간 상태라는 것을 인지해야 한다.

value 타입 = &함수 인 경우에는 복사 발생, 그리고 참조 함수의 메모리는 이미 없다.
참조 타입 = &함수 인 경우에는 복사 발생 안함. 그러나 참조 함수 메모리 이미 없다.

그럼 지역 객체를 반환하는 함수를 꼭 사용해야 한다면??? 240427 추가.

가) 호출쪽에서 move 를 하자.

웬만하면 그냥 복사를 일으키게 하자. 아니면 , move 함수를 사용하자.

• move 를 사용한 예시 코드이고, 이렇게 하면 main쪽 객체는 value 이기 때문에
  객체 2개의 생성자는 호출된다. 하지만, 여기서 중요한 점은 char* 의 동적 할당은 한번만 했다는 것이 포인트이다.
  
• -> 부족한 부분은 이동생성자에서는 예외가 발생하면 안되니까. noexcept를
  반드시 작성해야 한다.

나) rvalue Ref 인 경우.

• 받는 타입을 && 로 변경하면??? 그리고 move 함수를 사용하자 .
  : 짠 생성자는 1번만 호출되고, move 했기 때문에 foo 함수에서 만든
  객체를 그대로 사용할 수 있다.
  
• -> 그리고 obj는 lvalue 라는 것을 염두 하자.
  : 즉 변경이 가능하다.
  

다) rvo / nrvo를 생각하자. 240729

• 가) 에서 한것보다 이득이다!
  : 객체 생성 한번을 스킵한다.
  

라) rvalue 객체인 경우, 굳이 move 안해도 된다.

: 나)처럼 할 필요 없다.

아래는 테스트에 사용된 코드

class A
{
public :
	A(const A& _obj)
	{
		cout << "copy" << endl;
		a = new char[strlen(_obj.a) + 1];
		strcpy(a, _obj.a);
	}
	~A() { cout << "~" << endl; delete[] a; }
	A(A&& _moveObj) noexcept
	{
		cout << "move" << endl;
		a = _moveObj.a;
		_moveObj.a = 0;
	}
	A(const char* _c)
	{
		a = new char[strlen(_c) + 1];
		strcpy(a, _c);
		cout << "A::a Alloc" << endl;
	}
	char* a;
};
A foo()
{
	A aa{ "hello" };
	cout << "foo 함수 내의 메모리는 " << &aa << endl;
	return aa;
}

int main() 
{
	A obj = foo();
	cout << &obj << endl; cout << obj.a << endl;
}

아래는 240614 내용.

rvo , nrvo 에 의해서 아래처럼 해도 된다.

진행사항과 무관) 아니면 차라리 value 반환일 경우, 임시객체를 반환하는 것이 해결책일 수 있다. 240614

• 임시객체를 반환해서 객체가 2번 생성되는 것을 방지하자.