'static'에 해당되는 글 2건

Programming/C C++
Class를 작성하고 해당 Class에 대해 Object를 생성하면 그 Object는 Class의 복사본이라고 할 수 있습니다. 따라서 하나의 Class에 여러개의 Object를 생성하면 그 생성된 수 만큼의 Class가 복사되는 셈입니다.

이렇게 생성된 각 Object는 해당 Class의 Member를 독립적으로 활용하게 됩니다. 바꿔 말하면 생성된 Object끼리는 Member를 공유할 수 없는 것입니다.

#include <iostream.h>
#include <string.h>

class exam{
  private:
    char name[15];
    int age;
 
  public:
    exam(char *nm, int a);
   
    void memberprint();
};

exam::exam(char *nm, int a)
{
  strcpy(name, nm);
 
  age = a;
}

void exam::memberprint()
{
  cout << "이름 : " << name << endl;
  cout << "나이 : " << age << endl;
}

main()
{
  exam student[2] = {
    exam("soo young", 20),
    exam("young soo", 30)
  };
 
  student[0].memberprint();
  student[1].memberprint();
  return 0;
}


하나의 Class에 대해 Object를 2개(배열로) 생성하였습니다.


각각의 Object는 Class의 Member를 독립적으로 활용하고 있습니다.(값을 별도로 유지하고 있음을 주목해 주십시오.)

그렇다면 생성된 Object끼리 Class의 Member를 통해 값을 공유할 수는 없을까요? 이 문제를 해결할 수 있는 것이 바로 static입니다.

Class의 Member에 static을 선언하면 그 Member는 Class의 Object가 몇개 생성되든지 간에 단 하나의 Memory영역에서만 존재하게 됩니다. 결국 이 영역을 각 Object끼리 접근하게 함으로써 서로다른 Object끼리 공유가 가능하게 되는 것입니다.

#include <iostream.h>
#include <string.h>

class exam{
  private:
    char name[15];
    int age;
    static char chrg[15];
 
  public:
    exam(char *nm, int a);
   
    void memberprint();
   
    static void chrgset(char *nm){
      strcpy(chrg, nm);
    }
   
    static void chrgprnt(){
      cout << "담임 : " << chrg << endl;
    }
};

exam::exam(char *nm, int a)
{
  strcpy(name, nm);
  age = a;
}

void exam::memberprint()
{
  cout << "이름 : " << name << endl;
  cout << "나이 : " << age << endl;
}

char exam::chrg[15];

main()
{
  exam student1("young soo", 16);
  exam student2("soo young", 18);
 
  student1.chrgset("soon dong");
  student1.memberprint();
  student1.chrgprnt();
  student2.memberprint();
  student2.chrgprnt();
 
  student2.chrgset("soon ja");
  student1.memberprint();
  student1.chrgprnt();
  student2.memberprint();
  student2.chrgprnt();
 
  return 0;
}


Class의 chrg, chrgset, chrgprnt member에 static를 붙여 해당 Member를 static Member로 선언하였습니다.

이중 chrg[15]는 char형 배열변수입니다. 이 배열변수 static을 Program에서 사용하기 위해서는 Class외부에서 Class이름을 붙여 다음과 같이 선언해야 합니다.

char exam::chrg[15];

이렇게 해야 하는 이유는 만일 Class를 정의할때 Member에 Static를 붙이고 해당 Class가 존재하는 Program을 위 선언없이 실행한다면 Program안에서 Object를 아무리 생성해도 static이 붙은 해당 Member변수는 단지 Class안에서만 존재할뿐 Memory상에 확보되지 않기 때문입니다.

Object가 생성될때마다 static변수도 Memory에 확보되어야 한다면 각각의 Object 마다 static Member가 Memory에 반복적으로 확보될 것입니다. 이러한 동작은 결국 일반 Member변수나 static Member변수나 별 차이가 없게되고 static만의 의미를 상실하게 됩니다. 앞서 말씀드린 것처럼 static Member는 몇개의 Object가 생성되는지와는 상관없이 단 하나만 존재해야 하기 때문입니다.

예제에서 static char chrg[15]배열 변수는 private하위에 정의되었기 때문에 바로 접근할 수 없습니다. 그래서 다음과 같이 static Member의 값을 설정하고 확인할 수 있는 함수를 public하위에 선언하였습니다.

static void chrgset(char *nm){
      strcpy(chrg, nm);
}
   
static void chrgprnt(){
      cout << "담임 : " << chrg << endl;
}

chrgset() static함수는 static Member인 chrg에 값을 설정하기 위한 함수이며 chrgprnt() static함수는 static Member인 chrg의 값을 확인하기 위한 함수입니다.

static Member변수를 다루기 위해 함수도 static으로 선언하였습니다. static함수는 오로지 static Member변수만 다룰 수 있습니다.

참고:
static함수를 Class에서 정의할때는 위와같이 선언과 동시에 해당 함수를 정의하여야 합니다. Static외에 다른 함수처럼 일단 선언하고

void memberprint();

Class밖에서 정의하는 것은 허용하지 않습니다.

 void exam::memberprint()
{
  cout << "이름 : " << name << endl;
  cout << "나이 : " << age << endl;
}

이러한 경우는 일반 Member함수만 가능합니다.

main함수에서는 먼저 학생의 이름과 나이를 저장합니다.

exam student1("young soo", 16);
exam student2("soo young", 18);

그런다음 student1 Object에서 chrset() static Member함수를 호출하여 static Member변수인 chrg에 soon dong이라는 이름을 설정하였씁니다.

student1.chrgset("soon dong");

이후 student1 객체와 student2 객체의 memberprint()함수와 chrgprnt() static Member함수를 호출하여 현재 설정된 값을 확인합니다.

student1.memberprint();
student1.chrgprnt();
student2.memberprint();
student2.chrgprnt();


위 결과에서 담임 이라고 하는 부분을 주목해 주십시오. 분명 위 Program에서는 student1에서만 chrgset static Member함수를 호출하여 이름을 soon dong이라고 설정하였는데 결과에서는 student1과 student2의 담임 이름이 동시에 soon dong으로 출력되고 있습니다.

이것은 static Member변수가 몇개의 Object가 생성되는지 와는 관계없이 단 하나의 Memory영역에서만 존재하기 때문입니다.

이는 student2에서 chrgset으로 값을 설정할때도 마찬가지 입니다. student2에서 chrgset을 통해 chrg에 값을 설정할때도 student2 object의 chrg가 아닌 공통된 영역에서의 chrg에 값을 설정하는 것이므로 student2뿐만 아니라 student1의 담임값도 같이 바뀌게 됩니다.


주의 :
static으로 선언된 Member함수도 각 객체마다 존재하는 Member가 아닌 static Member변수처럼 하나의 Memory영역에 존재하는 것입니다. 결코 각 Object에 static Member함수가 존재하는 것이 아닙니다.

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Programming/C C++

1. 지역변수

함수안에서 정의되고 함수안에서 사용되는 변수를 지역변수라고 합니다. Program내에서 함수가 여러개 존재할 경우 각 함수내부에 쓰인 변수는 다른 함수에서 쓰인 지역변수와 이름이 같다 하더라도 충돌하지 않으며 가장 일반적인 변수형이라고 할 수 있습니다.

#include <stdio.h>

main()
{
  int i = 100;
 
  printf("main함수의 지역변수 i값 : %d\n", i);
 
  myfunc();
}

myfunc()
{
  int i = 200;
 
  printf("myfunc함수의 지역변수 i값 : %d\n", i);
}


main과 exfunc에서 i라는 같은 이름의 변수를 사용했지만 충돌하지 않고 정상적으로 실행됩니다.


또한 지역변수는 함수내부에서만 사용되어야 하므로 다른 함수에서 쓰인 지역변수를 가져올 수는 없습니다.(예를 들면 main함수에서 exfunc함수안에 쓰인 지역변수 i를 가져오지 못합니다.)

참고:
함수안에서 지역변수를 선언하려면 원래는 auto i; 처럼 auto를 붙여야 하지만 생략하는 것이 관례화 되었습니다.

2. 전역변수

Program내에서 하나의 변수를 각각 다른 함수에서 공유하고자 한다면 전역변수를 써야합니다. 전역변수는 특정함수가 아닌 함수외부에 선언되며 이렇게 선언된 변수를 전역변수로 인식하게 됩니다.

선언된 전역변수는 각 함수에서 얼마든지 접근이 가능합니다. 이때 어떤 함수에서 전역변수의 값을 변경하면 다른함수에서 해당 전역변수를 사용시에도 이전에 설정되었던 값이 그대로 유지될 수 있습니다.

#include <stdio.h>

int i;

main()
{
  i = 100;
 
  printf("main함수의 전역변수 i값 : %d\n", i);
 
  myfunc();
}

myfunc()
{
  i += 200;
 
  printf("myfunc함수의 전역변수 i값 : %d\n", i);
}


변수i는 Program내에서 함수외부에 선언되었으므로 전역변수로 인식합니다. 또한 선언된 전역변수는 이름이 특정 함수안에서 선언된 지역변수와 이름이 같다 하더라도 충돌하지 않습니다. 다만 전역변수와 지역변수의 이름을 동일하게 쓰는것은 권장하지 않습니다.(지역변수와 전역변수의 이름이 같은경우 함수안에서 접근된 변수는 지역변수로 인식됩니다.)


전역변수는 Program자체가 종료되어야 Memory상에서 제거되므로 각 함수에서 설정된 값이 그대로 유지되고 있습니다.

이때 만일 다른 Module에서 전역변수 불러오려면 Extern을 사용합니다.

#include <stdio.h>

int i;

main()
{
  i = 100;
 
  printf("main함수에서의 전역변수 i값 : %d\n", i);
 
  myfunc();
}위 Program을 test.c 라는 이름으로 저장합니다.
#include <stdio.h>

extern int i;

myfunc()
{
  i += 100;
 
  printf("extern함수에서 불러온 전역변수 i값 : %d\n", i);
}


위 Program을 test2.c 라는 이름으로 저장합니다.(이 Program에서는 extern int i;라는 이름으로 main에서 쓰인 전역변수 i를 참조하려고 합니다.)


test.c와 test2.c를 Compile합니다.


Compile된 Program은 test.exe라는 이름으로 생성되었습니다.

Program은 main함수에서 전역변수 i의 값을 100으로 설정하고 다른 Module에서 작성된 myfunc함수에서 i값을 다시 100만큼 더하여 그 결과를 나타내고 있습니다. 이런형태의 변수는 extern로 선언한다하여 외부변수라고 합니다.

단, 전역변수의 참조는 함수밖에서 extern을 통해 선언하고 참조하는데 만일 함수내부에서 extern을 사용한다면 그 변수는 해당 함수안에서만 사용할 수 있게 됩니다.

#include <stdio.h>

myfunc()
{
  extern int i;
  i += 100;
 
  printf("extern함수에서 불러온 전역변수 i값 : %d\n", i);
}

exfunc()
{
  i = 300;
}


전역변수 i가 myfunc함수안에서 선언되었습니다. 따라서 전역변수 i는 myfunc안에서만 쓸 수 있습니다. exfunc함수에서 i에 300값을 저장하려고 하지만 실제 이렇게 사용될 수는 없는 것입니다.

3. 정적변수

지역변수는 함수안에서 쓰이고 해당 함수가 종료되면 그 안에서 쓰이던 전역변수도 Memory상에서 제거됩니다. 반면 전역변수는 함수 외부에서 선언되는 변수로서 함수가 아닌 Program전체가 종료되어야 Memory상에서 제거됩니다.

C에서는 이 지역변수와 전역변수의 특징을 모두 가지는 정적변수라는 것이 있습니다. 즉, 특정 함수안에서 선언되고 그 함수안에서 쓰이지만 함수의 동작이 종료되어도 해당 변수는 제거되지 않고 그대로 유지되는 특징을 가지고 있는 것입니다.

정적변수는 정적변수를 쓰고자 하는 함수안에서 static으로 선언됩니다.

#include <stdio.h>

main()
{
  printf("myfunc함수 호출 - 1\n");
  myfunc();
  printf("myfunc함수 호출 - 2\n");
  myfunc();
}

myfunc()
{
  static i = 0;
 
  i += 100;
 
  printf("myfunc함수의 정적변수 i값 : %d\n", i);
}


main함수에서 myfunc함수를 두번 호출하여 정적변수 i값을 확인하고 있습니다. myfunt함수에서는 변수 i를 static으로선언하였습니다. 따라서 변수i는 정적변수가 됩니다.


정적 변수로 선언된 i는 myfunc함수의 사용이 종료되어도 Memory에서 제거되지 않고 그 값이 그대로 유지되고 있습니다. 정적변수도 전역변수와 마찬가지로 Program자체가 종료되어야 Memory에서 제거됩니다.

4. block내에서의 변수 선언

C언어는 원래 Program의 처음 부분에 변수를 선언하고 사용해 합니다. 다시 말해 Program중간에 변수를 선언하는것은 불가능하다는 것입니다.

#include <stdio.h>

main()
{
  int a;
 
  a = 100;
 
  printf("a값 %d\n", a);
 
  int b;
  b = 100;
}


Program중간에 int형 변수 b를 선언하지만 C에서 이러한 방법은 허용하지 않습니다.


하지만 예외적으로 새로운 변수를 Program중간에 허용하는 경우도 있습니다. 특정 Block안의 '{}'범위안에서 선언되는 변수가 그것입니다.

#include <stdio.h>

main()
{
  int a;
 
  for(a = 10; a > 0; a--){
    int b;
    b = 20;
   
    printf("일반 변수 a의 값 : %d\n", a);
    printf("{}범위안의 변수 b의 값 : %d\n", b);
  }
}


for문을 작성하고 {와 }로 for의 범위를 block화 하였습니다. 그리고 이 범위안에 새로운 변수인 b를 선언하였습니다.


단, blcok변수는 해당 block안에서만 유효합니다. 즉, block밖에서는 해당 변수에 접근할 수 없습니다.

만일 block안에 선언한 변수와 외부의 일반변수의 이름이 같은 상황이 되면 block안에서 사용하는 변수에 우선권이 주어지게 됩니다.

#include <stdio.h>

main()
{
  int a;
 
  for(a = 10; a > 0; a--){
    int a;
    a = 20;
   
    printf("일반 변수 a의 값 : %d\n", a);
  }
}


일반변수와 block변수를 같은 이름으로 선언하고 for문의 block안에서 a변수를 사용하고 있습니다. 이런 경우 block안에서 선언한 변수에 접근하는 것이 됩니다.


일반 변수가 아닌 block안에서의 변수값이 출력되고 있습니다.

5. 전역변수의 정적(static)화

전역변수를 선언하면 해당 변수는 다른 Module에서도 extern을 통해 볼러 올 수 있다고 하였습니다. 그런데 만일 두개의 서로 다른 Module에서 같은 이름의 전역변수를 사용하게 되면 어떻게 될까요?

#include <stdio.h>

int a;

main()
{
  a = 100;
 
  printf("a의 값%d\n", a);
}


전역변수 a를 선언하고 test.c라는 이름으로 저장합니다.

#include <stdio.h>

int a;

myfunc()
{
  i = 200;
  printf("i의 값 %d\n");
}


전역변수 a를 선언하고 test2.c라는 이름으로 저장합니다.

test.c와 test2.c에 전역변수 a가 같은 이름으로 선언되었습니다. 이렇게 하는 원래의 목적은 외부(다른 Module)에서 참조할 필요는 없고 해당 Module안에서만 쓰이도록 하고자 하였는데 위 예제에서는 이름이 같아져서 혼란을 줄 우려가 생긴 것입니다.

이 문제를 해결하려면 전역변수 앞에 static을 붙여야 합니다. 그러면 다른 Module끼리 해당 전역변수가 공유되지 않고 해당 변수가 선언된 Module안에서만 사용한다는 것을 명시해 주게 됩니다.


참고:
실제 Microsoft C로 위 Source를 Compile해본결과 static이 있든 없든 별다른 오류는 발생하지 않았습니다. 하지만 그렇다고 각 Module간에 아무런 제약없이 같은 이름의 전역변수를 쓰는건 그리 권장할 만한 방법이 아닙니다. 같은 이름을 써야 한다면 static붙여 각 Module끼리 서로 공유하지 않는다라는 것을 명시해 주는것이 유지보수에 도움이 될것입니다.

6. register변수

지역, 전역, 정적 변수모두 선언하는 즉시 선언된 변수의 Data형 만큼 Memory공간을 확보하게 됩니다.

그런데 변수 선언시 register를 사용하면 해당 변수는 Memory가 아닌 CPU의 Register에 그 영역이 확보됩니다.

잘알고 계시겠지만 Memory와 Register는 속도면에서 상당한 차이가 있으며 일반적으로 Memory는 빠른 속도의 Register를 따라오지 못합니다. 결국 일반적인 변수보다 register변수가 더 빨리 처리될 수 있는 것입니다.

#include <stdio.h>

main()
{
  register i = 0;
 
  for (i = 0;i <= 1000; i++)
    printf("변수 i값 : %d\n", i);
}


변수i를 register로 선언하였습니다.


참고:
만일 register로 선언된 변수가 너무 많거나 Data형이 커서 해당 Computer의 Register가 감당할 수 없는 경우에는 auto(지역변수)로 처리하게 됩니다.

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