약간 변수 할당과 비슷한 느낌으로 MyClassPtr에 std::shared_ptr를 대입하는 것
using my_make_shared = std::shared_ptr<MyClass>(int, std::string);
result
typedef는 템플릿이 안되지만 using은 된다.
코드 구성 자체도 using이 훨신 직관적이다.
modercpp를 쓴다면 typedef말고 using을 사용하도록 하자
using LabelWithPanel = std::tuple<std::shared_ptr<mit::alice::BaseGuideWidget>, std::shared_ptr<MPanelUILauncher>, std::shared_ptr<AUIWidget>>;
LabelWithPanel CreateLabelByPointReference(std::shared_ptr<const MPointReference> labelRef);
C++의 다양한 초기화 방법
복사 초기화
int iValue = 5; //copy initialization
직접 초기화
이니셜라이져처럼 동작, 복사 초기화보다 성능이 뛰어남
이니셜라이징과 대입을 구분할 수 있는 좋은 방법
int iValue(5); //copy initialization
그러나 위의 두 방식은 모든 변수에 대해서 초기화하지는 않음
모든 타입이나 변수를 초기화 할 수 있는 매커니즘이 필요.
C++11 다양한 초기화 방식
형 변환을 허용하지 않아 안전함.
숫자 변수는 0(또는 0.0 또는 0.0000000000 등)으로 초기화됩니다.
Char 변수는 ‘\0’으로 초기화됩니다.
포인터는 nullptr로 초기화됩니다.
배열, POD 클래스, 구조체 및 공용 구조체는 멤버 값을 0으로 초기화합니다.
int iValue{}; // default initialization to 0
int iValue{5};
int iValue{4.5}; //error : an integer variable can not hold a non-integer value
// -> 형 변환을 허용하지 않으며 컴파일러에서 경고 또는 오류가 발생한다.
BaseClass bc{}; // class is initialized
double b{}; // value of b is 0.00000000000000000
int* ptr{}; // initialized to nullptr
#include <iostream>
class Foo
{
private:
int x_ = 3;
public:
// 전행 반환 방식
int& x() { return x_; }
const int& x() const { return x_; }
// 후행 반환 방식
auto x() -> int& { return x_; } //Getter
auto x() const -> const int { return x_; } //Setter
// C++14 이후 auto 반환 decltype(auto)는 같은 이름 오버로딩 안 됨!
decltype(auto) setX() { return (x_); } //decltype(x) 는 int 이므로 f1은 int 를 반환
decltype(auto) getX() { return x_; } //decltype((x)) 는 int& 이므로 f2는 int& 를 반환
};
int main(void)
{
Foo f; //C++14 이후 auto 반환 이용
int a = f.getX(); // Getter
std::cout << f.getX() << std::endl;
f.setX() = 5; // Setter
std::cout << f.getX() << std::endl;
}
C++11/14 변경 사항
C++11/14 문법적 변경 사항
초기화 리스트 및 초기화 방법의 통합
새로운 타입의 추가 : long long형 정수
새로운 스마트 포인터 추가 :
널 포인터 상수 추가 : nullptr
열거체의 범위 지정
자동 타입 변환 : auto
타입 변환 연산자 추가 : explicit
범위 기반 for 문 추가
람다 함수와 람다 표현식 추가
C++11/14 표준 라이브러리 변경 사항
확장할 수 있는 난수 생성기의 추가 : random 헤더 파일
튜플 템플릿의 추가: tuple 헤더 파일
정규 표현식의 추가 : regex 헤더 파일
다중 프로그래밍을 위한 스레드의 지원 : thread_local 키워드, automic 헤더 파일
비동기식 프로그래밍 async future 지원
임베디드 프로그래밍을 위한 저수준 프로그래밍 지원
C++ 14 Digit seperator (수 분리자)
// C++14 이전까지는 아래처럼 큰 수를 알아보기가 어려웠다.
int delay = 1000000;
// C++14 이후부터는 다음과 같이 single quote(')를 digit seperator로써 사용할 수 있다.
int delay = 1'000'000;
익명 함수 문법(Lambda)
기본 구조
3번의 mutable 위치에는 default로 constexpr가 들어간다. (캡쳐할 때 상수로 캡쳐할 것인지 아닌지를 결정)
[] (int a, int b) mutable throw() -> void {
int sum = a + b;
std::cout << sum << std::endl; // Output 7
}(3, 4);
lambda의 반환
변수 반환
int sum = [] (int a, int b) -> int {
return a + b;
}(3, 4);
std::cout << sum << std::endl;
lambda 함수 반환 (std::function)
std::function func1 = [] () {
std::cout << "My name is " << std::endl;
};
auto func2 = []() {
std::cout << "My name is " << std::endl;
};
func1();
func2();
=로 캡쳐할 경우 람다 body 안에서 변수는 상수로 취급된다. 그 이유는 mutable 자리에 default로 constexpr로 되어있기 때문이다. 그 자리에 mutable로 변경할 경우 복사된 값을 변경할 수 있다.
default-capture로서 [&][=] 같은 것들은 전역 변수를 포함해서 외부의 모든 변수를 캡쳐한다.
직접 변수를 명시할 경우 람다 바로 부모의 함수 변수들만 캡쳐한다.
문법
[a,&b] a를 복사로 캡처, b를 참조로 캡처.
[this] 현재 객체를 참조로 캡처.
[&] 바디에서 쓰이는 모든 변수나 상수를 참조로 캡처하고 현재 객체를 참조로 캡처.
[=] 바디에서 쓰이는 모든 변수나 상수를 복사로 캡처하고 현재 객체를 참조로 캡처.
[] 아무것도 캡처하지 않음.
예제
default-capture가 아닌 경우
int main() {
int a, b, c;
// OK
[&, a, b]() {}();
// OK
[=, &c]() {}();
// 기본 캡처 모드가 참조 방식인 경우 '&a'을(를) 사용할 수 없습니다.
// a를 2번 캡쳐하기 때문!
[&, &a]() {}();
// 기본 캡처 모드가 값 방식인 경우 '&b'이(가) 필요합니다.
// 마찬가지로 b를 2번 캡쳐하기 때문!
[=, b]() {}();
}
클래스 멤버 함수 속 lambda
this 를 통한 캡쳐로, 현재 객체를 참조로 캡쳐할 수 있다.
class Person {
public:
Person(std::string name) : name(name) {}
void introduce() {
[this]() { std::cout << "My name is " << name << std::endl; }(); } private: std::string name; }; int main() { Person* devkoriel=new Person("Jinsoo Heo"); devkoriel->introduce(); // My name is Jinsoo Heo
return 0;
}
lambda 재귀
재귀 방식을 이용할 경우 auto를 이용해 람다의 함수를 받을 수 없다.
int main() {
std::function factorial = [&factorial](int x) -> int {
return x
정리
lambda는 익명 함수(anonymous function)이고 함수 객체를 생성한다.
lambda는 함수 포인터와 함수 객체의 장점을 모두 가지고 있다.
기본 캡처 모드(capture-default), 복사, 참조를 통해 변수나 상수를 캡처할 수 있다.
함수에서 반환할 수도 있고 함수의 파라미터로 전달할 수도 있다.
클래스 멤버 함수안에서 정의되는 lambda는 [this]로 현재 객체를 참조로 캡처할 수 있다.
재귀 호출이 가능하다.
tuple
원래는 boost 문법인데 C++11이후로부터 표준으로 채택되었다.
2개 이상의 값을 반환하거나 전달할 때 사용하면 유용하다.
참고로 C++ 14 문법은 요소 하나 조회가 복잡하다. C++ 17이니까 쉽다.
cpp17 설정은 cpp17.md 참고
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <string>
int main()
{
// C++ 17 make tuple variable.
std::tuple<int, std::string, bool> myNumber = std::tuple(10, "Even", true);
std::tuple<int, std::string, bool> myNumber1 = { 10, "Even", true }; // 엄청 편리!
// get tuple size.
std::cout << "size : " << std::tuple_size<decltype(myNumber)>::value << std::endl;
// C++ 17 조회가 쉬워졌다.
auto[i, s, b] = myNumber;
std::cout << i << ", " << s << ", " << b << std::endl;
return 0;
}
smart pointer
사용 이유
기존 C++ 프로그램에서 new 키워드를 사용하여 동적으로 할당받은 메모리는, 반드시 delete 키워드를 사용하여 해제해야 했습니다. 때문에 언제든 메모리 누수의 위험이 있었습니다. 이런 문제를 줄여주고자 C++에서는 메모리 누수(memory leak)로부터 프로그램의 안전성을 보장하기 위해 스마트 포인터를 제공하고 있습니다.
스마트 포인터(smart pointer)란 포인터처럼 동작하는 클래스 템플릿으로, 사용이 끝난 메모리를 자동으로 해제해 줍니다.
동작 원리
스마트 포인터를 이해하기 위해서는 스마트 포인터는 새로운 포인터가 아니라, 기본 포인터를 소유한 포인터라고 이해하셔야 합니다.
기본 동작은 new 키워드를 사용해 기본 포인터(raw pointer)가 실제 메모리를 가리키도록 초기화한 후에 스마트 포인터가 기본 포인터를 소유합니다. 이렇게 정의된 스마트 포인터의 수명이 다하면, 소멸자는 delete 키워드를 사용하여 할당된 메모리를 자동으로 해제합니다.
따라서 new 키워드가 반환하는 주소값을 스마트 포인터가 소유하면, 따로 메모리를 해제할 필요가 없어집니다.
예제입니다.
void UseSmartPointer()
{
// Declare a smart pointer on stack and pass it the raw pointer.
unique_ptr<Song> song2(new Song(L"Nothing on You", L"Bruno Mars"));
// Use song2...
wstring s = song2->duration_;
//...
} // song2 is deleted automatically here.
예제에서와 같이 스마트 포인터는 스택에 선언되고, 힙 할당 객체를 가리키는 기본 포인터를 스마트 포인터가 소유합니다.
종류
unique_ptr
shared_ptr
weak_ptr
스마트 포인터는 <memory> 헤더 파일의 std 네임스페이스에 정의됩니다.
unique_ptr
unique_ptr은 하나의 스마트 포인터만이 특정 객체를 소유할 수 있도록 구성된 스마트 포인터입니다.
예제입니다.
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
using namespace std;
class Person
{
private:
string name_;
int age_;
public:
Person(const string& name, int age); // 기초 클래스 생성자의 선언
~Person() { cout << "소멸자가 호출되었습니다." << endl; }
void ShowPersonInfo();
};
Person::Person(const string& name, int age) // 기초 클래스 생성자의 정의
{
name_ = name;
age_ = age;
cout << "생성자가 호출되었습니다." << endl;
}
void Person::ShowPersonInfo()
{
cout << name_ << "의 나이는 " << age_ << "살입니다." << endl;
}
void SmartPointerTest()
{
unique_ptr<Person> hong = make_unique<Person>("길동", 29);
// unique_ptr<Person> hong2 = hong; Compile Error
unique_ptr<Person> hong2 = move(hong);
// hong->ShowPersonInfo(); Runtime Error! 소유권을 옮겼기 때문, 치명적임... 이미 아무것도 없는데 사용하려 해서 그런 듯
hong2->ShowPersonInfo();
// hong.reset(); . 을 이용한 접근 연산자로 접근, -> 는 소유 객체에 대한 접근
// 소멸자를 호출하지 않았지만, 스마트 포인터로 인하여 소멸자가 자동으로 호출 됨! (자동 해제)
// Stack에 선언 된 unique_ptr가 함수가 끝나 해제되면서, 안에 선언 된 객체를 해제함!
}
int main(void)
{
SmartPointerTest();
cout << "과연 해제 시점은?" << endl;
// 소멸자 출력이 이 아웃풋 보다 위인 것으로 인해 unique_ptr는 Stack영역 단위로 포인터를 해제하는 것을 알 수 있다.
return 0;
}
특징
기본 포인터에 대한 하나의 소유자만 존재하는 포인터
때문에 소유자를 추가하는 대입 연산이나 복사 생성자는 컴파일러 에러
소유권을 옮길 때는 move 사용합니다.
미리 해제하는 reset 함수도 있습니다.
스마트 포인터의 접근은 . 을 이용한 접근 연산자로 접근, -> 는 소유 객체에 대한 접근
make_unique()는 c++14 이후에 만들어진 함수, 인스턴스를 안전하게 생성할 수 있습니다.
보통 대부분의 포인터는 make_unique()를 이용한 unique_ptr입니다.
shared_ptr
shared_ptr은 하나의 특정 객체를 참조하는 스마트 포인터가 총 몇 개인지를 참조하는 스마트 포인터입니다.
이렇게 참조하고 있는 스마트 포인터의 개수를 참조 횟수(reference count)라고 합니다. 참조 횟수는 특정 객체에 새로운 shared_ptr이 추가될 때마다 1씩 증가하며, 수명이 다할 때마다 1씩 감소합니다. 따라서 마지막 shared_ptr의 수명이 다하여, 참조 횟수가 0이 되면 delete 키워드를 사용하여 메모리를 자동으로 해제합니다.
예제입니다.
#include "pch.h"
#include <vector>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
using namespace std;
class Person
{
private:
string name_;
int age_;
public:
Person(const string& name, int age); // 기초 클래스 생성자의 선언
~Person() { cout << "소멸자가 호출되었습니다." << endl; }
void ShowPersonInfo();
};
Person::Person(const string& name, int age) // 기초 클래스 생성자의 정의
{
name_ = name;
age_ = age;
cout << "생성자가 호출되었습니다." << endl;
}
void Person::ShowPersonInfo()
{
cout << name_ << "의 나이는 " << age_ << "살입니다." << endl;
}
vector<shared_ptr<Person>> people; //전역 변수 Vector
void SmartPointerTest()
{
shared_ptr<Person> ptr01 = make_shared<Person>("길동", 29); // int형 shared_ptr인 ptr01을 선언하고 초기화함.
cout << ptr01.use_count() << endl; // 1
auto ptr02(ptr01); // 복사 생성자를 이용한 초기화
cout << ptr01.use_count() << endl; // 2
auto ptr03 = ptr01; // 대입을 통한 초기화
cout << ptr01.use_count() << endl; // 3
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 만약 이 부분이 없다면, 마찬가지로 현 함수를 끝나면 Stack 영역에서 shared_ptr가 초기화 되기 때문에, 소멸자가 불림
people.push_back(ptr03); // 다 같은 것을 가리키기 때문에 어떤 것을 담아도 상관 없음
cout << ptr03.use_count() << endl; // 4
// 하지만 이렇게 벡터에 shared_ptr<person>를 담아 둔다면
}
int main(void)
{
SmartPointerTest();
// 소멸자 출력이 이 아웃풋 보다 위인 것으로 인해 unique_ptr는 Stack영역 단위로 포인터를 해제하는 것을 알 수 있다.
cout << people[0].use_count() << endl; // 1
// Vector에 아직 하나가 남아있으므로 힙 영역에 할당된 메모리가 해제되지 않는다.
while (1);
}
특징
스마트 포인터 자체에 접근하여 .(을 통한 접근) use_count() 함수를 이용하면 참조 하고 있는 레퍼런스 카운트를 알 수 있습니다.
레퍼런스 카운트가 0이되면 힙영역에 할당된 메모리를 해제합니다.
복사 생성자를 통한 초기화가 가능합니다. (레퍼런스 카운트 + 1)
대입 연산자를 통한 초기화가 가능합니다.. (레퍼런스 카운트 + 1)
마찬가지로 해제는 스마트 포인터 자체에 접근하여 .(을 통한 접근) reset() 함수를 이용하거나, 해당 Stack 영역에 할당된 스마트 포인터가 스택에서 빠지면서 해제됩니다.
그것은 레퍼런스 카운트가 -1이 됨을 의미합니다.
this ptr -> shared ptr
한 클래스 내에서 자신의 포인터를 스마트 포인터로 만들어 생성하기
~~~
class Good : public std::enable_shared_from_this {
<br/>
#### weak_ptr
`weak_ptr`은 하나 이상의 `shared_ptr` 인스턴스가 소유하는 객체에 대한 접근을 제공하지만, 소유자의 수에는 포함되지 않는 스마트 포인터입니다.
> 왜 이런것을 만들었을까?
**접근은 가능!, 소유자는 하나(레퍼런스 카운트가 증가하지 않음)** <br/>
`shared_ptr`은 참조 횟수(reference count)를 기반으로 동작하는 스마트 포인터입니다. 만약 서로가 상대방을 가리키는 `shared_ptr`를 가지고 있다면, 참조 횟수는 절대 0이 되지 않으므로 메모리는 영원히 해제되지 않습니다. 이렇게 서로가 상대방을 참조하고 있는 상황을 순환 참조(circular reference)라고 합니다. 이러한 순환 참조로 인해 스마트 포인터가 소유한 메모리가 해제되지 않는 것을 방지하는 용도로 사용합니다. <br/><br/>
**즉! 상호 참조, 순환 참조를 제거하는 용도로 사용!**
> 예제입니다.
~~~cpp
#include "pch.h"
#include <vector>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
using namespace std;
class Money;
class Person
{
private:
public:
Person(); // 기초 클래스 생성자의 선언
~Person() { cout << "Person 소멸자가 호출되었습니다." << endl; }
shared_ptr<Money> pMoney;
};
Person::Person() // 기초 클래스 생성자의 정의
{
cout << "Person 생성자가 호출되었습니다." << endl;
}
class Money
{
private:
public:
Money(); // 기초 클래스 생성자의 선언
~Money() { cout << "Money 소멸자가 호출되었습니다." << endl; }
weak_ptr<Person> pPerson;
};
Money::Money() // 기초 클래스 생성자의 정의
{
cout << "Money 생성자가 호출되었습니다." << endl;
}
int main(void)
{
shared_ptr<Person> pPerson = make_shared<Person>();
shared_ptr<Money> pMoney= make_shared<Money>();
// 상호 참조!
pPerson->pMoney = pMoney;
pMoney->pPerson = pPerson;
// Money의 pPerson은 weak_ptr 이기 때문에 정상적으로 메모리 해제가 일어나
// 양쪽의 소멸자가 모두 호출된다.
}
특징
순환 참조, 상호 참조시에 레퍼런스 카운트가 0이 되지 않는 경우를 방지하기 위해 사용
나머지 경우는 잘 모르겠음..
Smart Pointer to Nomal Pointer
std::shared<int> intPointer : int *ipVal
std::shared_ptr<int> intPointer1 = std::make_shared<int>(3);
int *ipVal = intPointer1.get();
int a = 4;
int *b = &a;
// 즉 get() 함수는 주솟 값을 리턴해준다.
std::shared<int> intPointer : int iVal
std::shared_ptr<int> intPointer2 = std::make_shared<int>(3);
int iVal = *intPointer1;
참고
확장할 수 있는 Random 헤더 파일
쉽다.
예제입니다.
#include <random>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
/* 1. 기본 난수 */
random_device rd;
mt19937 gen(rd()); // to seed mersenne twister.
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
cout << gen() << " ";
}
cout << endl;
/* 2. 범위 난수 */
//random_device rd; // 위에 것 사용
//mt19937 gen(rd()); // 위에 것 사용
uniform_int_distribution<> dist(1, 6); // distribute results between 1 and 6 inclusive.
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
cout << dist(gen) << " ";
}
cout << endl;
}
