스피디왜건 재단

다른 많은 언어와 마찬가지로 C++에도 _포인터_가 있어요. _참조_와 _포인터_가 비슷하다는 것은 이미 알고 있겠지만, 이 둘은 컴퓨터 내부 동작에 한층 더 가까이 다가간 개념이라고 생각하면 돼요. _포인터_는 객체의 주소를 담는 변수예요. 포인터를 사용하면 객체와 직접 상호작용할 수 있어요. 덕분에 C++에서 동적 메모리 할당과 효율적인 데이터 조작이 가능해져요.

_포인터_가 처음이라면 조금 신비롭게 느껴질 수도 있지만, 한번 익숙해지고 나면 꽤 단순해요.

포인터는 C++에서 아주 중요한 부분이니, 시간을 들여 제대로 이해해 봐요. 이 개념에서 다루는 가장 기본적인 형태는 멍청한 포인터 또는 _생 포인터_라고도 불러요. 최신 C++에는 _스마트 포인터_도 있어요. 하지만 기본형은 전혀 똑똑하지 않아서 모든 작업을 직접 처리해야 해요.

세부 사항을 파고들기 전에, _포인터_의 쓰임새를 이해해 두면 좋아요. _포인터_는 객체의 주소를 프로그램의 다른 부분과 공유하는 방법이에요. 이는 크게 두 가지 이유에서 유용해요:

1. _참조_와 마찬가지로, 포인터는 복사를 피하고 프로그램의 리소스 사용량을 줄이는 데 도움이 돼요.
2. _참조_와 달리, 포인터는 다른 객체를 가리키도록 다시 할당할 수 있어요.
3. 포인터는 널 값을 가리킬 수도 있어요. 이는 현재 어떤 객체도 가리키지 않고 있다는 것을 나타내요.

일반적인 문법

C++에서 포인터를 선언할 때는 포인터가 가리킬 데이터 타입을 먼저 쓰고, 그 뒤에 별표(*)와 포인터의 이름을 붙여요. 포인터는 선언할 때 자동으로 초기화되지 않아요. 명시적으로 값을 대입하지 않으면 포인터는 보통 불확정한 값을 담고 있는데, 이를 흔히 "가비지 주소"라고 불러요. 일부 컴파일러는 포인터를 nullptr로 초기화하기도 하지만, 모든 컴파일러에서 그런 동작이 보장되는 것은 아니니 의존해서는 안 돼요. 잠재적인 문제를 피하려면 생 포인터를 명시적으로 초기화하고, 사용하기 전에 널이 아닌지 확인하는 것이 좋아요.

int* ptr{nullptr}; // Declares a pointer and makes sure it is not invalid

변수의 주소를 포인터에 대입하려면 주소 연산자(&)를 사용해요. 포인터를 역참조할 때는 간접 참조 연산자(*)를 사용해요.

std::string opponent{"Solomon Lane"};
// 'ethan' points to the address of the string opponent
std::string* ethan{&opponent};
// Instead of ethan's, the opponent's name address is given to the passPort
std::string passportName{*ethan};

한 가지 주의할 점이 있어요. 역참조는 반드시 명시적으로 해야 하지만, _참조_는 별칭처럼 그냥 동작해요.

포인터 산술

_포인터 산술_을 사용하면 포인터에 산술 연산을 할 수 있어요. 특히 배열을 다룰 때 유용해요. 포인터에 정수를 더하면 다른 원소를 가리키게 돼요.

// Stargate Coordinate Code
int gateCode[] = {462, 753, 218, 611, 977};
// 'ptr' points to the first element of 'gateCode'
int* ptr{&gateCode[0]};
// Accesses the third Stargate address through pointer arithmetic
int dialedAddress{*(ptr + 2)};
// Chevron encoded! Dialing Stargate address:
openStarGate(dialedAddress);

멤버 변수에 접근하기

C++에서 -> 연산자는 객체를 가리키는 포인터를 통해 그 객체의 멤버에 접근할 때 사용해요. 포인터가 가리키는 객체의 멤버에 접근하는 일을 간단하게 만들어 주는 축약형이에요. 예를 들어 ptr이 멤버 변수 x를 가진 객체를 가리키는 포인터라면, (*ptr).x 대신 ptr->x를 바로 쓸 수 있어요. 이 연산자는 객체를 가리키는 포인터를 다룰 때 코드의 가독성을 높이고 장황함을 줄여 줘요.

다음은 멤버 변수 superpower를 가진 구조체 Superhero에 대한 간단한 예제예요. main 함수는 Superhero 객체(원더 우먼을 나타내요)를 가리키는 포인터 dianaPrince를 만들어요. -> 연산자로 멤버 변수 superpower에 접근하는데, 여기에는 원더 우먼의 상징적인 "진실의 올가미"가 담겨 있어요.

struct Superhero {
    std::string superpower;
};
Superhero wonder_woman{};
Superhero* dianaPrince = &wonder_woman;
dianaPrince->superpower = "Lasso of Truth";
// Using the -> operator to access member variable superpower:
std::cout << "Wonder Woman, possesses the mighty " << dianaPrince->superpower;

포인터와 참조

포인터와 참조는 둘 다 객체에 간접적으로 접근할 수 있게 해 주지만, 할 수 있는 일과 안전성 측면에서 차이가 있어요. 포인터는 가리키는 대상을 바꿀 수 있는 유연성을 제공하고, 널을 대입할 수도 있어요. 하지만 이런 유연성은 널 포인터를 역참조하거나 댕글링 포인터를 만드는 등의 위험을 불러와요. 반면 참조는 널이 될 수 없고, 만들어질 때 유효한 객체에 묶이기 때문에 이런 위험을 피할 수 있어요. 안전성이 더 높기 때문에, 포인터가 제공하는 추가 기능이 꼭 필요한 경우가 아니라면 참조를 포인터보다 선호하는 것이 좋아요.