Chapter 4 매개변수와 오버로딩 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Learning Objectives 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) 매개변수 Call-by-value Call-by-reference 혼합 매개변수 리스트 오버로딩과 디폴트 인자 예와 규칙 테스트와 디버깅 함수 assert 매크로(Macro) 스터브(Stubs), 드라이버(Drivers) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

C++에서 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) 객체(변수) 선언 int * pNum; // 포인터 int & rNum; // 참조자 공통점 포인터와 참조자는 다른 객체(변수)를 간접적으로 참조하는 역할함 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

C++에서 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) 차이점 포인터는 널(null) 값을 가질 수 있지만 참조자는 널 값(null reference)을 가질 수 없음 int * pNum = NULL; // 통과. int & rNum = NULL; // 에러. int num = 100; int & rNum = num   // 통과(참조자는 선언시  반드시 초기화가 필요) 어떤 대상을 참조하는 변수를 만들 때, 그 대상이 언제나 존재해야만 한다면 참조자를 사용, 그 대상이 존재하지 않을 수도 있을 경우에는 포인터를 사용해야 함 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

C++에서 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) - 참조자는 그 대상이 언제나 존재하기 때문에 유효성 검사를 할 필요가 없지만, 포인터는 그 대상이 존재하지 않을 수도 있기 때문에 사용 전에 언제나 유효성 검사를 해야 함 (예) int num = 100; int * pNum= &num; if(pNum) cout << pNum; // 유효성 검사 : ps가 존재하는지 확인하는 작업이 필요함 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

C++에서 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) 초기화 시, 참조자는 객체(변수)를 직접 입력받고, 포인터는 객체(변수)의 주소값을 갖음 (예) 참조자 초기화 시, int num= 100; int & rNum = num;  // num을 직접 대입 포인터 초기화 시, int num = 100; int * pNum = &num;    // num의 주소값을 대입 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

C++에서 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) 차이점 : 참조자는 한번 가리킨 대상을 변경할 수 없지만, 포인터는 자신이 가리키는 대상을 변경 가능함 (예) int num = 100; int nickNum = 200; int & rNum = num;    // 초기화. rNum = nickNum;          // 이 코드는 참조하는 대상을 변경하는 게 아니라 원래 참조하던 num 객체의 값을 nickNum의 값으로 변경함 Int * pNum = &num;  // 초기화. pNum= &nickNum;        // pNum는 이제 nickNum을 가리킴 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

C++에서 참조자(Reference) vs. 포인터(pointer) 차이점 : 클래스 멤버 접근 시, 참조자는 "."을 사용하고 포인터는 "->"를 사용 class Snake { void Attack(); } Snake cobra; Snake & bigSnake = cobra; bigSnake.Attack();   // 참조자에서 Attack()함수 호출. Snake * hugeSnake = &cobra; hugeSnake->Attack();  // 포인터에서 Attack()함수 호출. Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 매개변수 (Parameters) 매개변수로 인자(arguments)를 전달하는 두 가지 방법 Call-by-value 값이 “복사”되어 전달 Call-by-reference 실인자(actual arguments)의 “주소”가 전달 Or 실인자의 별칭(nickname)이 전달됨 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Call-by-Value 매개변수 실인자(actual arguments)의 복사본이 전달 함수 내의 “지역변수”와 같이 취급한다 만약 값을 수정하면 전달된 복사본 만이 변경 함수는 실인자에 접근이 불가 기본적인 방법 이후의 예에서 확인 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

디스플레이 4.1 지역변수로 사용된 형식 매개변수(Formal Parameter) (1 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

디스플레이 4.1 지역변수로 사용된 형식 매개변수(Formal Parameter) (2 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

디스플레이 4.1 지역변수로 사용된 형식 매개변수(Formal Parameter) (3 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Call-by-Value 함정 일반적인 실수: 함수 내에서 매개변수를 중복해서 선언하는 경우: double fee(int hoursWorked, int minutesWorked) { int quarterHours; // local variable int minutesWorked // NO! } 컴파일 에러의 결과 "Redefinition error…" Call-by-value 매개변수는 “지역변수”와 같다 하지만 함수는 매개변수를 지역변수로 “자동으로” 사용함(중복선언 NO!) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Call-By-Reference 매개변수 호출자(함수를 호출한 주체)가 실인자에 직접 접근할 수 있게 한다 호출자의 데이터는 호출된 함수에 의해 수정이 가능해짐! 일반적으로 입력 함수에 사용 데이터의 갱신 호출자에게 전달 형식 매개변수 리스트의 형 다음에 &(ampersand)를 표시 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

디스플레이 4.2 Call-by-Reference 매개변수 (1 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

디스플레이 4.2 Call-by-Reference 매개변수 (2 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

디스플레이 4.2 Call-by-Reference 매개변수 (3 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Call-By-Reference 상세 실제로 무엇이 전달되어지는가? 호출자에게 실인자의 “참조(reference)”를 전달! 실인자의 메모리 위치를 참조 메모리 상의 유일한 참조 가능한 숫자를 “주소(address)”라고 한다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 상수 참조 매개변수 참조 매개변수는 “위험”하다 호출자의 데이터가 변경될 수 있다 종종 필요하지만, 필요하지 않을 때도 있다 데이터를 보호하면서 참조로 전달하고 싶을 경우: const 키워드를 사용 void sendConstRef( const int &par1, const int &par2); 매개변수에 대한 함수의 권한을 “읽기 전용”으로 한정 함수 바디(function body)내부에서 데이터값의 변경을 허용하지 않음 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

매개변수(Parameters) 와 인자(Arguments) 용어의 혼돈, 종종 구분되지 않고 사용된다 실제 의미들: 형식 매개변수(Formal parameters) 함수의 선언 과 정의 내에서 사용 인자 또는 인수(Arguments) 형식 매개변수를 채우는 데 사용 함수의 호출에서 사용됨 (인자 리스트) Call-by-value & Call-by-reference 단순히 프로세스에서 사용되는 매커니즘 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 혼합 매개변수 리스트 전달 매커니즘의 혼용이 가능 매개변수 리스트는 값에 의한 전달과 참조에 의한 전달 매개변수 모두 포함 가능 리스트 내의 인자의 순서가 중요하다: void mixedCall(int & par1, int par2, double & par3); 함수의 호출: mixedCall(arg1, arg2, arg3); arg1 은 반드시 정수형(int), 참조에 의해 전달 arg2 은 반드시 정수형(int), 값에 의해 전달 arg3 은 반드시 실수형(double), 참조에 의해 전달 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 형식 매개변수 이름의 선택 식별자와 같은 명명 규칙: 의미있는 이름! 함수는 “독립적인 모듈”이다 프로그램의 나머지 부분과 분리되어 설계 프로그래머의 팀에게 할당된다 모든 사람이 적절한 함수의 사용법을 “이해”해야 한다 형식 매개변수의 이름이 인자의 이름과 같다면 -> OK! 함수의 이름도 같은 방법으로 명명 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 오버로딩(Overloading) 함수 이름은 같음 매개변수의 리스트가 다르다! 두 개의 분리된 함수로 정의됨 함수 “시그니처(signature)" 함수 이름과 매개변수 리스트(Except const and &) 각 함수 정의마다 함수 시그니처는 유일해야 함 다른 데이터에 대해 같은 작업을 허용함 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 오버로딩 예: Average 함수 함수는 2개 수의 평균을 계산: double average(double n1, double n2) { return ((n1 + n2) / 2.0); } 지금은 3개 수의 평균을 계산: double average(double n1, double n2, double n3) { return ((n1 + n2 + n3) / 3.0); } 같은 이름의 2개의 함수 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 오버로딩 된 Average 함수 어떤 함수가 호출되는가? 함수 자신의 호출에 의존적: avg = average(5.2, 6.7); 2개의 매개변수를 가진 average 함수 호출 avg = average(6.5, 8.5, 4.2); 3개의 매개변수를 가진 average 함수 호출 컴파일러는 함수 시그니처에 근거를 두고 함수를 호출 적당한 함수가 호출과 “매칭”되는지 각각은 분리된 함수로 고려된다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 오버로딩 함정 “같은 일”을 수행하는 함수만이 오버로딩 된다 mpg() 함수는 모든 오버로딩에서 같은 일을 수행해야 한다 그렇지 않으면, 예기치 못한 결과가 도출 C++ 함수 호출 해결: 1st: 정확한 시그니처 검색 2nd: “호환되는(compatible)” 시그니처 검색 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 오버로딩 해결 1st: 정확한 매칭 정확한 시그니처를 찾는다 인자의 변경은 허가되지 않음 2nd: 호환되는 매칭 자동 형 변환이 가능한 호환되는 시그니처를 찾는다: 1st 승급(e.g., intdouble) 데이터의 손실 없음 2nd 강등 (e.g., doubleint) 데이터의 손실 가능성 있음 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 오버로딩 해결 예 다음의 주어진 함수: 1. void f(int n, double m); 2. void f(double n, int m); 3. void f(int n, int m); 함수의 호출: f(98, 99);  Calls #3 f(5.3, 4);  Calls #2 f(4.3, 5.2);  Calls ??? 이와 같이 혼란스러운 오버로딩은 피해야 한다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 자동 형 변환과 오버로딩 숫자 형식 매개변수는 대체로 double 형으로 변환 어떠한 숫자 형식도 허용 어떠한 하위의 데이터를 자동으로 승급 int  double float  double char  double *More on this later! 다른 숫자 형에 대한 오버로딩은 피해야 함 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 자동 형 변환과 오버로딩 예 double mpg(double miles, double gallons) { return (miles/gallons); } 함수 호출의 예: mpgComputed = mpg(5, 20); 5 & 20은 double 형으로 변환된 후 전달 mpgComputed = mpg(5.8, 20.2); 변환이 필요없다 mpgComputed = mpg(5, 2.4); 5는 double 형으로 변환된 후 전달 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 디폴트 인자 매개변수의 생략을 허용 함수의 선언/원형에 명기 void showVolume( int length, int width = 1, int height = 1); 마지막 2개의 인자는 디폴트 인자 가능한 호출: showVolume(2, 4, 6); //모든 인자 제공 showVolume(3, 5); //height는 디폴트 값 1을 가짐 showVolume(7); //width & height는 디폴트 값 1을 가짐 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Display 4.8 디폴트 인자 (1 of 2) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. Display 4.8 디폴트 인자 (2 of 2) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 테스트와 디버깅 함수 많은 방법: cout 문 이용 – 중간 결과를 출력 호출과 정의 부분 실행의 “추적(trace)”에 사용 컴파일러 디버거 디버거 환경에 의존적 assert 매크로(Macro) 필요시 조기 종료 스터브(Stubs) and 드라이버(drivers) 점진적 개발 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. assert 매크로(Macro) 가정(Assertion): 참 또는 거짓 문 정확성의 기록 및 체크에 사용 선행조건 & 사후조건 일반적인 assert 사용: 조건의 검증 구문: assert(<assert_condition>); 리턴값이 없다 – void 함수처럼 사용 assert_condition 평가 거짓이면 종료, 참이면 계속 실행 사전정의 라이브러리 <cassert> 매크로는 함수와 비슷하게 사용된다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. assert 매크로 예 주어진 함수의 선언: void computeCoin( int coinValue, int& number, int& amountLeft); //선행조건: 0 < coinValue < 100 0 <= amountLeft <100 //사후조건: 최대 동전 개수와 같게 설정 선행 조건 체크: assert ((0 < currentCoin) && (currentCoin < 100) && (0 <= currentAmountLeft) && (currentAmountLeft < 100)); 선행조건이 충족되지 않으면  조건은 거짓  프로그램 수행이 종료! Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. assert 매크로 예 디버깅에 사용 가능 실행이 종료되고 프로그램을 조사 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. assert On/Off 전처리기가 방법을 제공 #define NDEBUG #include <cassert> #include 라인 이전의 “#define” 라인 추가 프로그램에서 모든 assert를 off 시킨다 “#define” 라인을 제거(또는 주석처리) 모든 assert를 on 시킨다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

스터브(Stubs)와 드라이버(Drivers) 분리 컴파일 단위 각각의 함수는 분리되어 설계, 코딩, 테스트 된다 각 단위의 유효성을 확실하게 한다 분할(Divide )과 정복(Conquer) 하나의 커다란 작업  작게 분할, 작업을 관리 하지만 어떻게 독립적으로 테스트할 것인가? 드라이버 프로그램 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

드라이버 프로그램 예: 디스플레이 4.9 드라이버 프로그램 (1 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

드라이버 프로그램 예: 디스플레이 4.9 드라이버 프로그램 (2 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

드라이버 프로그램 예: 디스플레이 4.9 드라이버 프로그램 (3 of 3) Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 스터브(Stubs) 점진적인 개발 첫째로 함수의 “개요”를 작성 하위 수준의 완벽한 구현은 나중에 수행 함수의 세부적인 기능은 아직 구현중 예: double unitPrice(int diameter, double price) { return (9.99); // not valid, but noticeably // a "temporary" value } 위의 함수는 아직 구현 중 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 기본 테스트 규칙 정확한 프로그램 작성 에러(버그)를 최소화 데이터의 검증을 확실히 하라 모든 함수는 그 프로그램에 있는 모든 다른 함수들이 이미 완전하게 테스트되고 디버그된 환경에서 테스트가 이루어져야 한다 연속된 에러와 충돌을 피해야 한다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 요약 1/2 형식 매개변수는 공간확보자(placeholder)이고, 함수의 호출시에는 실 인자로 채워진다 Call-by-value 매개변수는 함수의 바디 내로 “복사”되어 전달 실 인자는 수정될 수 없다 Call-by-reference 매개변수는 실 인자의 메모리 주소를 전달 실 인자는 수정될 수 있다 인자는 반드시 변수이어야 한다. 상수는 불가 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.

Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved. 요약 2/2 같은 함수의 이름을 다중적으로 정의 : 오버로딩 디폴트 인자는 인자 리스트에서의 인자의 생략을 허용하게 한다 인자가 생략되면  기본값이 할당된다 assert 매크로는 조건이 거짓이면 프로그램을 종료한다 함수는 반드시 독립적으로 테스트되어야 한다 드라이버 프로그램을 사용하여 분리컴파일 단위로 테스트한다 Copyright © 2010 Pearson Addison-Wesley. All rights reserved.