[C++] 기초

| C++언어의 개요

C++언어는 C언어를 확장하여 만들어진 객체지향 프로그래밍 언어다. 몇가지 예외를 제외하고는 C의 문법을 그대로 따른다.

 

주요 확장 내용

- 객체 지향 프로그래밍: 클래스, 상속, 다형성, 동적바인딩 등

- 일반화 프로그래밍: 탬플릿

- 예외 처리

 

 

| C++언어의 작성 및 빌드

 

| 소스 파일(소스 프로그램 파일): C++로 작성한 프로그램을 담고 있는 파일을 소스 프로그램 파일이라고 한다. 처리하고자 하는 작업의 C++ 명령어를 담고 있는 파일을 말한다. 확장자는 .cpp, .cxx, .C (일반적으로 .cpp를 사용한다.)

| 헤더 파일: 여러 소스 파일에 공통적으로 선언되는 내용을 담고 있는 파일이다. #include라는 선행처리기 지시어에 의해 소스 프로그램 파일에 삽입되어 함께 컴파일 된다. 확장자는 .h, .hxx (일반적으로 .h를 사용한다.)

| 목적 파일: 소스 파일에 헤더 파일의 내용이 삽입되어 컴파일한 결과 목적 파일이 생성된다. 확장자는 .obg

| 라이브러리: 프로그램을 작성할 때 사용할 수 있는 클래스, 값, 함수 등을 모아놓은 것을 의미한다. 프로그램을 조금 더 편리하게 개발할 수 있게 해준다. C++에서 기본적으로 제공하는 것 외에 프로그래머가 직접 만들기도 한다.

| 링크: 목적 파일과 라이브러리를 연결해서 실행 파일(.exe)을 만드는 것을 링크(link)라고 한다. 이 작업을 하는 도구를 링커라고 부른다.

| 빌드: 컴파일과 링크를 통해 실행 파일을 만드는 과정을 통합하여 프로젝트를 빌드(build)한다고 말한다.

| IDE(통합개발환경): C++언어로 프로그램을 만들기 위해서는 소스 파일을 작성하고, 컴파일하고, 링크라는 과정을 거쳐 실행 파일을 만들어야 한다. 프로그램의 오류를 발견하고 수정하는 디버깅까지 마쳐야 하는데 이 모든 기능을 모아놓은 것을 통합개발환경(IDE, intergrated development enviornment)라고 한다. 대표적으로 비주얼 스튜디오, 이클립스, Dev C++ 등이 있다. 

 

| 선언과 정의

프로그램 중 사용할 이름과 그 형식을 알리는 것을 선언이라고 한다. 이러한 선언을 통해 그 이름에 대한 실체가 만들어질 경우 정의라고 한다.

예를 들어,

 

int i;

 

라고 문장을 작성할 경우 i가 int(정수)형 값을 저장하는 변수의 이름임을 선언함과 동시에 저장 공간을 할당한다. 이 때 이 문장을 변수 i를 정의하는 문장이라고 한다. 하나의 번역 단위 내에서 이름의 정의는 단 한 번만 할 수 있다. 

 

int i;
int i;       //  Error: i의 중복 정의

 

| C++프로그래밍 첫걸음

| 주석

주석(comment)는 프로그램 내에 설명문을 넣은 것으로 컴파일러는 주석에 해당하는 부분을 번역하지 않고 건너뛴다. C++에서 주석을 작성하는 방법은 두 가지가 있다. 

 

/*    */ 사이에 주석을 작성한다. 여러 행의 주석을 작성할 때는 이 방법이 편하다.

/* 이런식으로 작성할 수 있다. 

여러 줄로 길게 작성할 때 쓰면 편리하다. */

 

// 두 개의 슬래쉬를 쓰면 그 행의 뒷부분은 주석으로 간주한다. 

int i;      // int형 변수 i 선언

 

 

| 선행 처리

컴파일되기 전에 선행처리 작업을 거치는데, 선행처리기가 어떤 작업을 할지 지시하는 명령을 선행처리기 지시어라고 한다. #으로 시작하며 한 행에 한 문장씩 작성한다.

헤더 파일 결합(#include), 매크로 선언(#define), 매크로 해제(#undef), 조건부 컴파일(#if, #ifdef, #ifndef) 등이 사용된다.

 

이때 표준 라이브러리에서 파일을 가져오는 경우 < > 기호를 사용한다. ex) #include <iostream>

작성 중인 소스 파일과 같은 폴더 내의 파일을 가져오는 경우 " " 기호를 사용한다. ex) #include "header"

 

* iostream은 C++ 표준 라이브러리에서 제공하는 헤더 파일로 스트림 입출력을 위한 사항들을 선언하는 내용을 담은 헤더 파일이다. std::cout 과 std::cin, std::endl을 사용하기 위해 필요한 사항을 포함하고 있다. 

Input Output STREAM → iostream

standard → std

 

| 문장

C++ 프로그램에서 하나의 문장은 정해진 문법에 따라 나열하여 작성한다. 한 문장의 끝에는 세미콜론(;)을 기입하여 다음 문장과 구분한다.

여러 개의 문장을 { } 기호로 한 데 묶어 표현한 그룹을 블록(block)이라고 부른다. 블록은 여러 개의 문장을 묶어 하나의 문장처럼 취급하거나 함수의 몸체를 구성하기 위해 사용된다. 

 

 

| 함수

가장 기본적인 구성단위 중 하나이다. 모든 C++ 프로그램은 하나 이상의 함수로 구성되며 그 중 이름이 main()인 함수부터 프로그램이 시작된다. return 명령은 함수를 마치고 그 함수를 호출한 곳으로 되돌아가게 하는 명령어이다. main()함수에서 return을 하면 프로그램이 끝난다. 

 

|  명칭공간

명칭공간(namespace)은 특정한 이름들이 인식되는 프로그램의 한 부분을 의미한다. 여러 프로그래머가 작성한 프로그램을 묶어 하나의 프로그램을 만들 경우 이름이 중복되는 문제를 방지하기 위해 사용한다. 하나의 명칭은 한 번만 정의되어야 한다. 동일한 명칭이라도 서로 다른 명칭공간에서 정의되었다면 별개의 것으로 본다. 

 

#include <iostream>

namespace NameSpace1 { int a = 10; }
namespace NameSpace2 { int a = 20; }

int a = 30;		// 전역변수

namespace NameSpace1 { int b = 50; }

int main()
{
	int a = 40;
    std::cout << NameSpace1::a << std::endl;
    std::cout << NameSpace2::a << std::endl;
    std::cout << ::a << std::endl;		// 전역변수 a
    std::cout << a << std::endl;
    std::cout << NameSpace1::b << std::endl;
    return 0;
}

 

 

 

10
20
30
40
50

 

결과

 

 

명칭공간 내에 정의된 이름은 그 영역 밖에서 사용할 때 영역식별 연산자(::)로 소속된 명칭공간을 첨부해야한다. 

특정 명칭공간에 속하지 않는 영역은 전역 명칭공간(global namespace)에 해당한다. 

main() 함수 블록 내의 a가 아니라 전역 명칭공간의 a를 호출하기 위해서는 영역식별 연산자(::)를 첨부한다. 11행 참고.

 

C++ 에서 제공되는 표준 라이브러리의 이름은 모두 std라는 명칭공간에 포함된다. std처럼 특정 명칭공간에 정의된 이름을 자주 사용할 경우 매번 명칭공간을 지정하는 것이 번거로울 수 있다. 이때 using 구문을 사용하여 해결할 수 있다. 

 

using namespace std;

또는

using std::cout;

using std::endl;

이라는 문장을 넣으면 코드를 더 간편하게 작성할 수 있다. 

using은 특정 명칭 공간 내의 모든 이름 혹은 특정 명칭공간 내의 특정 이름을 명칭공간을 지정하지 않고도 사용할 수 있게 한다. 

 

 

#include <iostream>
using namespace std;

namespace NameSpace1 { int a = 10; }
namespace NameSpace2 { int a = 20; }

int a = 30;		// 전역변수

namespace NameSpace1 { int b = 50; }

int main()
{
	int a = 40;
    cout << NameSpace1::a << endl;
    cout << NameSpace2::a << endl;
    cout << ::a << endl;	//	전역변수 a 출력
    cout << a << endl;		//	main() 함수 내 지역변수 a 출력
    cout << NameSpace1::b << endl;
    return 0;
}

 

10
20
30
40
50

 

결과

 

 

 

|  예외 처리(Exception Handling)

동작 도중 예상 외의 결과를 초래할만한 상황을 미연에 방지하는 처리. 문법적인 오류는 없지만 프로그램 실행 중에 에러를 발생시킬 가능성을 가지고 있는 코드가 동작 상황에 따라 발생시킬 수 있는 에러를 사전에 적절히 처리하는 것. 프로그램의 예기치 않은 종료를 예방하기 위해 중요시된다.

try 예외 가능성이 있는 코드 영역을 처리한다. 이 블록에서 예외가 발생하면 throw 명령어로 예외를 넘긴다.

 

`try`	예외 가능성이 있는 코드 영역을 처리한다. 이 블록에서 예외가 발생하면 throw 명령어로 예외를 넘긴다.
`throw`	예외를 던진다.
`catch`	예외 발생 시 해당 블록으로 넘어와 예외를 처리하는 코드를 작성할 수 있다.

 

 

	int a = 1;
	int zero = 0;
	int result = 0;

	try {
		if(zero == 0) throw runtime_error("0으로 나눌 수 없습니다.");
		result = a / zero;
	}
	catch (exception& e) {
		cout << e.what() << endl;
	}
	catch (const char* e) {
		cout << e << endl;
	}
	
	// 0으로 나눌 수 없습니다.

 

#include <iostream>

using namespace std;

void Devide(int a, int b) {
	if (b == 0) {
		//throw runtime_error("0으로 나눌 수 없습니다.");
		throw b;
	}
	cout << a / b << endl;
}

int main() {

	try {
		Devide(10, 0);
	}
	catch (int e) {
		cout << e << "으로 나눌 수 없습니다." << endl;
	}
	catch (exception& e) {
		cout << e.what() << endl;
	}

	return 0;
}

 

 

✨자바의 경우 예외를 작성할 때 try 블록 내에서 if문 대신 코드를 적기만 해도 예외가 발생했을 때 감지하고 catch 문으로 넘어가지만, C++에서는 if문으로 예외를 던져야한다.