0. 요약
- const는 무조건 쓰고 보자.
- const 함수, 함수의 매개변수(인자,리턴) 등
- 포인터에서 * 기호 기준 const의 위치로 상수 대상 판단
- mutable 키워드
- 상수 멤버 함수에서 멤버 변수 변경 필요 시 사용
- 가급적이면 사용하지 말자
- 상수 멤버 & 비상수 멤버 코드 중복 피하는 방법
- 비상수 멤버함수에서 Casting 두 번 하여 상수 멤버를 호출하자
1. const 기초
- const의 장점
- 어떤 값이 불가능 해야 한다는 개발자의 의도를 컴파일러 및 다른 프로그래머와 나눌 수 있다.
- 포인터에서 const 이해
- 포인터가 가리키는 대상이 상수 : const가 * 왼쪽에 위치
- 포인터가 상수 : const가 * 오른쪽에 위치
char greeting[] = "Hello";
char *p = greeting; // 비상수 포인터, 비상수 데이터
const char *p = greeting; // 비상수 포인터, 상수 데이터
char * const p = greeting; // 상수 포인터, 비상수 데이터
const char * const p = greeting; // 상수 포인터, 상수 데이터
- 포인터가 가리키는 대상을 상수로 정의하는 스타일
// 아래 둘 다 pw가 가리키는 대상을 상수로 정의
void f1(const Widget *pw);
void f2(Widget const *pw);
2. STL iterator에서 const
// iter 는 T* const 처럼 동작
const std::vector<int>::iterator iter = vec.begin();
*iter= 10; //(O) => 가리키는 대상 변경 가능
++iter; //(X) => 포인터 위치 변경 불가
// cIter는 const T* 처럼 동작
std::vector<int>::const_iterator cIter = vec.begin();
*cIter = 10; //(X) => 가리키는 대상 변경 불가
++cIter; //(O) => 포인터 위치 변경 가능
3. 함수 선언에서 const
- 함수 반환값을 const로 정의하는 경우
class Rational {...};
const Rational operator*(const Rational& lhs, const Rational& rhs);
// const로 정의하지 않으면,
Rational a,b,c;
// 사용자가 오타가 났을 뿐인데,
if ((a * b) = c) // a*b의 결과에 operator= 호출 가능해짐.
- 매개변수에 가능한한 const를 항상 사용!
4. 상수 멤버 함수
- 멤버 함수에 붙는 const의 역할?
- 해당 멤버 함수가 상수 객체에 대해 호출될 함수임을 알려줌
- 상수 멤버 함수가 중요한 이유
- 객체를 변경 가능한 함수와 아닌 함수를 알려줄 수 있음
- 상수 객체를 사용할 수 있게 하자
- C++ 성능 향상 핵심 기법 중 하나가 '객체 전달을 reference-to-const로 진행하자' 이기 때문에 상수 객체를 많이 써야함
- 상수 멤버 함수 사용 예제
- operator[]의 반환값은 char& 임을 주의
- 만약 char 라면 tb[0] = 'x' 는 컴파일 에러 발생함
class TextBlock {
public:
//const 멤버 함수
const char& operator[](std::size_t position) const{
return text[position];
}
//비const 멤버 함수
char& operator[](std::size_t position){
return text[position];
}
private:
std::string text;
}
// 상수 객체 생성
void print(const TextBlock& ctb){
std::cout << ctb[0]; // 상수 멤버 함수 operator[] 호출
}
// 비상수 vs 상수 함수
TextBlock tb("Hello");
TextBlock ctb("Hello");
std::cout << tb[0]; // (O) => 비상수 멤버 함수 호출
std::cout << ctb[0]; // (O) => 상수 멤버 함수 호출
tb[0] = 'x'; // (O) => 비상수 멤버 함수 호출
ctb[0] = 'x'; // (X) => 비상수 멤버 함수 호출
// 반환값이 const char& 이기 때문에 값 할당 안됨
- 상수 멤버 함수의 의미
- 비트 수준의 상수성(물리적 상수성)
- 논리적 상수성
5. 비트 수준의 상수성(bitwise constness), 물리적 상수성(physical constness)
- const 멤버 함수는 객체의 멤버 변수를 건드리지 않는다.
- 객체를 구성하는 비트들 중 어떤 것도 변경하지 않는다.
- 멤버 변수가 포인터인 경우 const의 역할을 잘 하지 못하는 경우 존재
- 실제 비트 수준의 상수성은 통과함
- 하지만 포인터를 통해 멤버 변수가 변경될 수 있음
- 예제
class CTextBlock {
public:
char& operator[](std::size_t position) const{
return pText[position];
}
private:
char* pText;
};
// 개발자는 변수를 허락하지 않는 의도로 상수 객체 생성
const CTextBlock cctb("Hello");
char* pc = &cctb[0];
// 하지만 변경됨
*pc = 'J';
6. 논리적 상수성(logical constness)
- const 멤버 함수는 멤버 변수 일부는 변경 가능하지만, 사용자 측에서만 모르게 하자.
- mutable 키워드를 이용
class CTextBlock{
public:
std::sizt_t length() const;
private:
char* pText;
mutable std::size_t textlength;
mutable bool lengthIsVaild;
};
std::size_t CTextBlock::length() const{
if(!lengthIsValid){
textLength = std::strlen(pText); // 변경 가능함
lengthIsVaild = true; // 변경 가능함
}
return textlength;
}
7. 상수 멤버 & 비상수 멤버 함수에서 코드 중복 피하는 방법
- 비상수 멤버 함수가 상수 버전을 호출하도록 구현
- 두 번 캐스팅 수행
- this에 const를 붙이는 casting(static_cast)
- const를 제거하는 casting(const_cast)
- static_cast<const TextBlock&>(*this)[position]
- *this 를 const 객체로 변환
- 변한 후 const 멤버 함수 호출(operator[] const)
- const_cast<char&>()
- 위에서 반환된 const char& 를 char&로 변환
class TextBlock{
public:
const char& operator[](std::size_t position) const{
return text[position];
}
char& operator[](std::size_t position) {
return const_cast<char&>(
static_cast<const TextBlock&>(*this)[position]
);
}
}
- 상수 버전에서 비상수 멤버를 호출하게는 안되나요?
- 상수 멤버 함수는 멤버 변수를 변경하지 않겠다고 약속됨
- 따라서 비상수 멤버를 호출하면 안됨
참고
- Effective C++
