c++ 포인터

포인터
모든 변수는 메모리의 특정 주소에 저장된다. 주소는 다음과 같이 알 수 있다. 

#include <iostream>

int main()
{
    int x;
    std::cin >> x;
    std::cout << &x;
}

앞에 &를 붙이면 알 수 있다.
다만 이렇게 하려면, 반드시 값변수를 선언해야 한다. 먼저 값 변수를 선언하지 않고, 메모리 주소로 선언하는 변수가 바로 포인터다.
포인터는 다음과 같이 선언 가능하다.

#include <iostream>

int main()
{
    int x = 3;
    int* y = &x;
    int *z = y;
    std::cout << y << std::endl; // 실제 y의 주소
    std::cout << *y << std::endl; // y의 값
    std::cout << z << std::endl; 
    std::cout << *z << std::endl; 

}

*를 띄어쓰기 하고 붙이거나, 그냥 바로 붙여도 상관없다.
실제 해당 메모리 주소가 표현하는 값을 알고 싶으면 변수명 앞에 *를 붙이면 된다.

포인터는 배열로 선언할 수도 있다.
이때 배열 내부 요소들은 해당 값들의 주소를 가르키게 되며, 배열 포인터 자체는 첫번째 요소를 가르킨다.

using namespace std;

int main()
{
	int arr[3] = { 10, 20, 30 };
	int* x = arr;

	cout << *x << endl;     // 10
	cout << *(x + 1) << endl; // 20
	cout << *(x + 2) << endl; // 30
}

이때 다음과 같이 출력해보자.

using namespace std;

int main()
{
	int arr[3] = { 10, 20, 30 };
	int* x = arr;
	x = x + 1;

	cout << *x << endl;     // 20
	cout << *(x + 1) << endl; // 30
	cout << *(x + 2) << endl; // 의미없는 값
}

x+1의 의미는 배열을 메모리 주소를 한칸 뒤로 옮긴다는 것이다. 따라서 x의 첫번째 요소가 20, 두번째 요소가 30이 되고, 3번째 요소는 그 뒤의 메모리, 즉 뭔지 모를 값이 나오게 된다.

포인터의 활용 new

객체지향언어는 실행 시간에 동적으로 메모리를 할당받을 수 있다는 장점이 있다. 그리고 이렇게 동적으로 변하는 메모리를 다루는 도구가 포인터다.
구조체 역시 포인터로 생성 가능하며, 이때 new 예약어를 사용해야 한다.

#include <iostream>

using namespace std;

struct Human { // 구조체 생성
	int age;
	char name[20]; 
};

int main()
{
	Human* human = new Human; // 포인터로 구조체 Human형식의 변수 생성

	cout << "나이를 입력하세요";
	cin >> human -> age; // 구조체 내부의 변수에 값 할당

	cout << "이름을 입력하세요";
	cin >> (*human).name; // 구조체 내부의 변수에 값 할당. -> 와 같은 동작

	cout << "이름은 " << human->name << "입니다.";
}

이렇게 new로 포인터 변수를 사용했으면 이제 메모리를 해제해줘야 한다. 더이상 사용하지 않아 메모리 공간을 낭비하고 싶지 않으면, 포인터를 삭제해줘야 한다. 배열 역시 한번의 delete[] 함수로 해제가 가능하다.

#include <iostream>

using namespace std;

struct Human {
	int age;
	char name[20];  // 문자열을 직접 가리키는 포인터
};

int main()
{
	Human* human = new Human;

	cout << "나이를 입력하세요";
	cin >> human -> age;

	cout << "이름을 입력하세요";
	cin >> (*human).name;

	cout << "이름은 " << human->name << "입니다.";
	delete human;
	cout << "이름은 " << human->name << "입니다.";
}

위의 코드는 delete 이후의 human->name 에서 에러가 발생한다. human 의 포인터가 삭제되면서, human 의 메모리 주소가 아무것도 없기 때문이다.