구조체
int, float 등과 같은 자료형은 미리 정의되어 있는 기본 자료형이다. 별개로 프로그래머가 필요에 따라 새로운 자료형을 정의할 수 있는데 이와 같은 자료형을 사용자 자료형이라고 한다.
기본 문법
struct StructName{
Type1 item1;
Type2 item2;
};이 선언문은 StructName이라는 이름을 같은 새로운 자료형을 정의한 것으로 item1, item 2의 항목으로 구성되어 있다.
이와 같이 사용자가 정의한 자료형을 c++에서는 구조체(structure)라고 하며, 일반적으로는 레코드(record)라고 한다.
클래스
구조체는 프로그램으로 표현하고자 하는 대상에 대한 데이터의 구조만을 정의하고 있다.
데이터만이 존재하는 것이 아니라 그 대생에 대해 행할 수 있는 여러가지 동작이 함께 존재한다.
C++ 언어의 클래스는 표현하고자 하는 대상의 데이터와 함께 이에 대해 필요한 여러 가지 동작을 나타내는 함수들을 묶어 논 것이다.
구조체와 클래스의 문법적 차이
- 사실 c와 달리 c++에서는 구조체에 대해서도 클래스처럼 함수를 함께 정의할 수 있다.
다만 특별히 지정하지 않은 경우 구조체에서는 모든 데이터나 함수가 공개되나 클래스에서는 공개되지 않는다.
대상물의 데이터만을 표현하고자 할 때에는 구조체를, 데이터와 함수를 함께 묶어 정의하고자 할 때에는 클래스를 사용하는 것이 일반적이다.
배열
배열을 동일한 자료형에 대해서 하나의 단위로 묶어 처리할 때 사용될 수 있으며, 각 원소가 순차적으로 할당된 공간에 나열되어 있다는 특징이 있다.
배열 선언
TypeName arrName[n];n개의 원소를 저장하는 1 차열 배열의 선언문이다.
포인터
포인터는 C 및 C++에서 매우 중요하다. 포인터(Pointer)란 다른 변수, 구조체, 객체 등을 가리키는 변수로서 메모리의 주소와 직접적으로 연관된다. 포인터 변수는 다음과 같이 자료형 명칭에 *를 사용하여 선언한다.
TypeName *ptrVar;ptrVar은 포인터 변수로서, TypeName형의 데이터를 가리킨다.
const 한정어와 포인터
포인터에도 const 한정어를 사용할 수 있다. 이때 const 한정어를 넣는 위치에 따라 의미가 달라진다.
1) const int *ipt = &a;
const int의 포인터 변수로 ipt가 정의되었다. 따라서 ipt가 상수에 대한 포인터라고 정의했으므로 *ipt의 값을 수정하는 것은 오류를 발생시킨다.
*ipt = 30 //error
2) int *const ipt = &a;
이 경우는 포인터 ipt에 대해 const가 지정된 것이다. 즉 ipt가 가리키는 주소는 바꿀 수없다는 것이다.
*ipt = &b; //error
메모리 할당 및 반환
동적 메모리 할당
변수를 선언하면 그 변수에 대한 기억공간이 메모리의 적절한 위치에 할당된다. 일반적으로 변수는 정적 생명주기와 동적 생명 주기가 있다.
정적 생명주기는 함수 내의 선언된 지역변수로 함수의 종료와 함께 소멸한다. 전역변수나 static키워드와 함께 선언된 변수는 동적 생명 주기를 가지고 있으며 프로그램의 종료와함께 소멸한다.
그런데 때에 따라서는 필요할 때 기억공간을 할당하고 더 이상 그 공간이 필요하지 않으면 반환할 수 있어야 한다.
이와 같은 기능을 동적 메모리 할당이라고 한다.
동적으로 할당된 저장공간을 포인터 변수가 가리키게 하면 그 포인터를 이용하여 액세스 할 수 있다.
1) new와 delete
동적 메모리 할당은 다음과 같이 new연산자를 이용한다.
ptrVar = new TypeName;
prtVar = new TypeName[n];하나의 데이터를 저장하는 방법과 n개의 데이터를 저장할 수 있는 배열을 할당한다.
사용이 끝난 메모리 공간은 시스템에 반납하여 다른 용도로 할당해 사용할 수 있도록 해야 한다.
이때는 다음과 같이 delete연산자를 사용한다.
delete prtVar;
delete []prtVar;*메모리 공간을 동적 할당하기 위해 malloc 함수를 사용할 수 있으나, 객체를 생성할 경우 new 연산자를 사용해야 생성자가 동작할 수 있다.
만약 patrVar에 nullptr이 저장되어 있다면 delete는 아무 일도 하지 않는다.
포인터 연산
할당된 배열 공간에서 각각의 저장공간을 액세스 하려면 포인터 연산을 이용하여 기준 위치의 포인터 값으로부터의 상대 위치를 지정한다.
임의 포인터 ptr를 기준으로 첫 번째 주소는 ptr , 둘째 값의 주소는 ptr+1... 등으로 표현한다.
또한 그 위치에 대한 값은 *ptr,*(ptr+1)...로 표현한다.
배열과 포인터는 매우 밀접한 관계가 있는데 배열의 이름은 배열의 첫 원소의 주소를 의미한다. 배열을 가리키는 포인터 변수 이름 또한 할당된 메모리 공간의 첫 번째 위치를 가지고 있다.
참조
포인터와 유사한 개념을 지원하는 것으로 참조가 있다. 참조형은 '&' 기호를 이용한다.
TypeName &refVar = varName;참조는 초기화를 통해 참조 대상을 지정해야 한다. 위의 형식에서 refVar를 varName으로 초기화한 것은 refVar에 varName의 값을 넣는 것이 아니라 refVar가 varName을 참조하도록 지정함으로써 앞으로 refVar을 사용하는 것이 varName을 사용하는 것과 동일한 결과를 내도록 하는 것이다.
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