The C++ Programming Language - 추가 (1)

an_yan_yang·2025년 3월 2일

C++cpp 개발자 대학생 코딩

The C++ Programming Language

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본 글을 개인적 학습을 위한 글입니다. 틀린 내용이 있을 시 마구 지적해주시면 감사합니다.

이번 글은 C++의 한 층 더 심화적인 내용을 다룹니다. 앞의 글들에서 다루었던 내용을 다시 살펴보는 시간도 가집니다. 그렇기에 오늘은 자세한 설명을 하기 보다는 코드와 주석을 통해 글을 진행해보도록 하겠습니다.

Inline 함수

컴파일 시 그 주소를 지워버리고 호출한 위치에 함수가 복사, 붙여넣기 된다.

특징 : 실행 파일이 길어지지만, 속도가 빨라진다. (함수를 호출하는 시간이 사라짐)

일반적인 함수의 작동 원리

함수를 컴파일하면 그 내용을 호출해서 실행 한다. (함수의 원본만 존재하고, 이를 대신할 주소가 존재한다.)

// 인라인 덧셈 함수
inline int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int x = 5, y = 3;
    std::cout << "Sum: " << add(x, y) << std::endl;
    return 0;
}

연산자 중복

지난 글에서 언급되었던, 연산자 중복(Operator Overloading)에 대해 각각의 케이스를 확인하면서 조금 더 자세히 알아보는 시간을 가져보겠습니다.

원칙

C++에 본래 있는 연산자만 중복 가능
피연산자 타입이 다른 새로운 연산을 정의함
연산자는 함수 형태로 구현텍스트 → Operator Function
반드시 클래스와 관계를 가짐 (클래스 ≅ 피연산자 타입)
피연산자의 개수를 바꿀 수는 없음
연산의 우선 순위 변경 불가
모든 연산자가 중복 가능하지는 않음 (’.’, ‘*’, ‘::’, ‘?’, ‘:’)

선언

보통 선언은 크게 두 가지로 나뉘어집니다.

외부 함수(전역)로 구현되고, 클래스에 friend 키워드로 선언
클래스의 멤버 함수로 작성되는 경우

하지만 가능하면 멤버 함수로 작성하는 것이 좋다. (캡슐화의 원칙)

Binary Operator Overloading

먼저 2항 연산자의 오버라이딩부터 세세하게 보겠습니다.

+ 연산자

c = a + b;
// 아래는 컴파일러에 의한 변환
c = a.+(b);
// 즉 피연산자 b가 인자로써 전달된다.

연산자 오버라이딩의 예시

Power Power::operator+(Power op2){
	Power tmp;
	tmp.kick = this->kick + op2.kick;
	tmp.punch = this->punch + op2.punch;
	return tmp;
}

예외 사항

b = 2 + a;
// 아래는 컴파일러가 변환한 형태
b = 2.+(a); // 하지만 이 형태는 불가
b = +(2, a); // 이 형태는 가능
// 즉, 2와 a를 각각 인자로 전달한다. (이 경우에, 전역 함수를 이용한다.)

Power operator+(int op1, Power op2){
	Power tmp;
	tmp.kick = op1 + op2.kick;
	tmp.punch = op1 + op2.punch;
	return tmp;
}
// 이후 이 function을 friend keyword로 작성한다.
// 이렇게 전역 함수를 사용하면, 예외뿐만 아니라 모든 경우에 사용할 수 있다.

== 연산자

a == b;
// 아래는 컴파일러에 의한 변환
a.==(b); // 피연산자 b가 인자로써 전달된다.

bool Power::operator==(Power op2){
	if(kick == op2.kick && punch == op2.punch){
		return true;
	}
	return false;
}

+= 연산자

c = a += b // 물론 보통 이 형태를 사용하지는 않는다.
// 아래는 컴파일러에 의한 변환
c = a.+=(b);

Power Power::operator+=(Power op2){
	kick = kick + op2.kick;
	punch = punch + op2.punch;
	return *this; // 자기 자신을 다시 내보낸다.
}

Unary Operator Overloading

단항 연산자의 종류는 두 가지로 분류됩니다. 또한 연산자 중복 방식은 이항 연산자의 경우와 거의 유사합니다.

Prefix Operator : 전위 연산자
Postfix Operator : 후위 연산자

++ 전위 연산자

Power Power::operator++(){
	// kick과 punch는 a의 멤버
	kick++;
	punch++;
	return *this; // 변경된 객체 자신(객체 a) 리턴
}

Friend로 작성하기

++a;
// 아래는 컴파일러에 의한 변환
++(a);

Power operator++(Power& op){
	op.kick++;
	op.punch++;
	return op;
}

++ 후위 연산자

Power Power::operator++(int x){
	Power tmp = *this; // 증가 이전 객체 상태 저장
	kick++;
	punch++;
	return tmp; // 증가 이전의 객체(객체 a) 리턴
}

Friend로 작성하기

a++;
// 아래는 컴파일러에 의한 변환
++(a, 0); // '0'은 의미 없는 값으로 전위 연산자와 구분하기 위해 사용함

Power operator++(Power& op, int x){
	Power tmp = op;
	op.kick;
	op.punch++;
	return tmp;
}

! 연산자

!a;
// 아래는 컴파일러에 의한 변환
a.!(); // 매개 변수는 없다.

bool Power::operator!(){
	if(kick == 0 && punch == 0) return true;
	return false;
}

[] 연산자

보통 배열에서 사용되는 인덱스 연산자입니다.

T & operator[](int idx){
	return m_data[idx];
}
// reference를 return하기 때문에 R/W 모두 가능한 형태

추가

대입 연산자와 복사 생성자

이미 이전의 글로 살펴 보았던 대입 연산자와 복사 생성자를 코드로써 다시 한 번 더 살펴보도록 하겠습니다. 아주 중요한 것이기에 꼭 이해해야 합니다. 먼저, Assignment와 Copy Constructor를 구분해야 합니다.

만일 새로운 객체가 복사되기 전에 생성되면 → Copy Constructor
만일 새로운 객체가 복사되기 전에 생성되지 않으면 → Assignment Operator

// 아래는 Assignment Operator의 코드입니다.

MyString& MyString::operator=(const MyString & str){
	// self-assignment check
	if(this == &str)
		return *this;
	
	// if data exists in the current string, delete it
	if(m_data) delete [] m_data;
	m_lenght = str.m_length;
	
	// copy the data from str to the implicit object
	m_data = new char[str.m_length];
	
	for(int i = 0; i < str.m_lenght; i++){
		m_data[i] = str.m_data[i];
	}
	
	// return the existing object so we can chain this operator
	return *this;
}