[ C++ ] 포인터에 대해 알아보자.

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🫵🏻 포인터

변수는 데이터를 저장하는 공간이라고 앞서 게시글에서 설명하였다.

이때,  담기는 공간은 컴퓨터의 메모리이며, 해당 변수는 메모리에서 어디에 위치해있는지 주소값을 가진다.

 

데이터를 저장하는 변수가 아닌 메모리의 시작 주소값을 저장하는 변수를 포인터라고 한다.

 

 

⭐ 포인터 선언

포인터 변수는 일반 변수처럼 선언되며, 자료형과 변수 이름 또는 그 사이에 ( * )이 붙는다.

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
	int v = 10;
    
    //방법1
    int* p_x = &v;
    //방법2
    int * p_y = &v;
    //방법3
    int *p_z = &v;
    // 여러 포인트 선언 시,
    int *p1, *p2, *p3, p4
    //이때, p4는 기본 int형 변수가 된다.
    
    return 0;
}

선언 시, 사용하는 ( * ) 은 해당 변수가 포인터 변수임을 알려주는 역할이고,

아래 내용에 역참조에 쓰이는 ( * )은 주소에 담긴 값을 가리키는 역할이다.

 

일반 변수와 마찬가지로 포인터 변수는 선언 시 초기화하지 않으면 쓰레기값이 존재한다.

 

 

🏢 주소연산자 (&) - address of operator

주소연산자를 사용하면 변수에 할당된 메모리 주소를 확인할 수 있다.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int a = 123;

	cout << &a << endl;
    
    return 0;
}

 

그리고 해당 파일을 디버깅하면 무작위한 16진수의 주소값이 생성된다.

 

# x86 환경
00EFFB00

# x64 환경
0000001A756FF854

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프로그램이 실행될 때, 해당 메모리 주소에 123이라는 값이 존재하고 있는 것이다.

 

광화문에 왕이 산다고 가정해보자.

이때, 

•  광화문은 변수명,

•  왕은 값,

•  도로명or우편번호(서울 종로구 효자로 12 국립고궁박물관 or 03045)는 주소값을 가진다.

 

우리는 변수명만으로 광화문을 쉽게 알아볼 수 있지만 위치는 쉽게 찾을 수 없다.

따라서 도로명을 통해서 찾아갈 수 있게 되는데

 

컴퓨터 또한 마찬가지이다.

이렇게되면 컴퓨터는  더 빠른 처리가 가능하다.

 

어떻게보면 변수명은 웹사이트에 IP값을 도메인으로 한 번 덮듯이 주소값을 우리가 쓰기 편하게 이름을 지어주는거라 생각하면 된다.

 

 

🫵🏻 역참조 연산자 (*) - de-reference operator

역참조 연산자(*)를 통해 특정 주소 값에 접근할 수 있다.

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int a = 123;
	int *address_a = &a;
    
	cout << *address_a << endl;
    
    return 0;
}

 

다음 코드를 디버깅하면

123

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a변수의 주소값에 존재하는 값이 출력된다.

 

---

🧱 메모리 접근

우리는 a 라는 변수를 생성 후, 값을 초기화 한 후, 함수에서 해당 값을 변경해주려면 return을 통해서 값을 받아와야한다.

 

그 이유는 다음과 같다.

#include <iostream>

using namespace std;

void printFunc(int a) {
    cout << "-------------Func Address-------------" << endl;
    cout << &a << endl;
}

int main()
{
    int a = 12;

    cout << "-------------Main Address-------------" << endl;
    cout << &a << endl;
    
    printFunc(a);
    
    return 0;
}

main함수에서의 a의 주소값과 printFunc함수에서 파라미터로 받은 값을 찍어보면 같은 값을 다루지만 전혀 다른 주소값이 전달되는 것을 확인할 수 있다.

 

-------------Main Address-------------
00BCFC28
-------------Func Address-------------
00BCFB54

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이를 통해, 함수에서 사용하기 위해 같은 값이지만 새로 메모리에 할당해서 사용하는 것을 알 수 있다.

 

하지만, 포인터를 사용한다면 해당 값에 직접 접근할 수 있다.

 

우선 주소값이 잘 전달되는지 확인해보자.

#include <iostream>

using namespace std;

void printAddressFunc(int *px) {
    cout << "-------------Func Address-------------" << endl;
    cout << px << endl;
}
int main()
{
    int x = 5;
    int *px = &x;
    cout << "-------------Main Address-------------" << endl;
    cout << px << endl; 

    printAddressFunc(pa);
    
    return 0;
}

포인터 변수를 생성 후, 해당 포인터 변수를  역참조하지 않고 파라미터로 넘겨보자.

 

-------------Main Address-------------
00BCF904
-------------Func Address-------------
00BCF904

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같은 값의 주소가 전달되고 있다.

 

이제 해당 주소로 직접 메모리에 접근하여 return 없이 값을 바꿔보자.

 

#include <iostream>

using namespace std;

void changeFunc(int *p) {
	*p = 3;
	cout << *p << endl;
}

int main()
{
	int x = 5;
	int *px = &x;
    
    // 변경 전 출력
	cout << *px << endl;

	// 변경
	changeFunc(px);
    
	// 변경 후 출력
	cout << *px << endl;
    
    return 0;
}

 

해당 값을 역참조 연사자를 통해 3으로 변경해보겠다.

 

5
3
3

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변경 전에 5가 함수에서 3으로 변경되고, return을 하지 않았음에도 해당 메모리 주소가 가리키는 값을 다시 출력하면 3이 출력되는 것을 확인할 수 있다.