[c++] 함수

☞ 함수 : 하나의 작은 목적을 수행하기 위해 여러 문장을 모아 놓은 것

returnValueType functionName(list of parameters)     // 함수 헤더

{

                // 함수 몸체

}

 

functionName(actual parameter); //함수 호출

- 함수 헤더 + 몸체 : 할 일 정의

- 함수 호출 : 함수 사용

 

☞ 함수 헤더 : 함수의 반환값 유형(returnValueType), 함수 이름(functionName), 매개변수

☞ 매개변수 : 함수 헤더에 작성된 변수. 함수가 호출될 때 값이 전달되어 저장되는 변수

☞ 실매개변수(인수) : 호출하는 쪽의 매개변수

 

5.     int max(int num1, int num2)

6.     {

7.             int result;

8.             if(num1 > num2)

9.                       result = num1;

10.            else

11.                     result = num2;

12.            return result;

13.     }

14.     int main()

15.     {

16.             int I = 5;

17.             int j = 2;

18.             int k = max(i, j);

19.             cout << "the maximum between" << I << "and" << j << " is" << K;

20.             // cout << max(i,j);

21.             return 0;

22.

>>> the maximum between 5 and 2 is 5

- 함수는 값을 반환한다(o).

- 함수는 반환내용 없이 주어진 일을 처리한다(o). => void함수

 

☞ 함수 시그니처 : 함수이름, 매개변수

** returnValueType은 함수 시그니처 아님!

 

- 프로그램에서 함수를 호출하게 되면 프로그램 제어는 호출하는 함수 쪽으로 넘어간다. 호출된 함수에서는 반환 문이 실행되거나 함수의 끝에 도달했을 때 호출자에게 제어를 되돌려준다.

- main도 다른 함수와 마찬가지로 같은 함수이나 프로그램을 시작하기 위해서 운영체제에 의해 호출된다는 점이 다르다.

- 위 코드 프로그램 제어 순서 : 14~18 -> 5~13 -> 19~22

- 19번째와 같이 하나의 변수처럼 사용할 수도 있으며 20번째 줄과 같이 수식에서도 사용 가능하다

- 함수는 호출되기 전에 선언되어야 한다.

=> 함수 호출 전 함수 원형 선언

☞ 함수 원형(prototype): 함수의 구현(몸체)이 없는 선언

- ; 주의

- 함수 원형에서는 매개변수의 이름을 작성할 필요는 없고 매개변수 유형만 있어도 된다.

 

 

☞ 스택 : 메모리 영역. LIFO 형태

- 함수가 호출될 때마다 인수와 변수들을 스택 메모리 영역에 저장한다.

- 함수가 다른 함수를 호출하게 되면 현재 함수의 스택 공간은 유지되고, 호출된 함수를 위해 새로운 메모리 공간이 생성된다.

☞ void 함수 : 반환 값이 없는 함수

- void 함수의 호출은 하나의 문장으로 작성해야 한다. 즉 수식이나 대입 식에 void함수를 포함시킬 수 없다.

 

 

 

** 매개변수가 있는 함수를 호출할 때 인수 값 전달

♥ Call-by-value

 인수가 변수라면 변수의 값이 매개변수로 전달된다. 함수 안에서 매개변수의 값이 변경되더라도 호출한 곳에서 인수로 사용된 변수의 값은 변화가 없다.

 

 

void increment(int n) {

n++;

cout << "n inside the function is " << n << endl;

}

int main()

{

int x = 1;

cout << "before the call, x is " << x << endl;

increment(x);

cout << "after the call, x is" << x << endl;

return 0;

}

>>> before the call, x is 1

n inside the function is 2

after the call, x is 1

 

   - 함수 호출 후에도 함수의 값은 변하지 않는데 인수의 값이 매개변수로 전달되었기 때문이다. 이는 매개변수와 인수가  서로 독립적인 공간을 사용하기 때문으로 인수의 값이 변경된다 해도 원 변수의 값은 변화가 없는 것이다.

 

- x를 n으로 이름을 바꾸면 어떻게 될까?

   여전히 두 값의 변경은 이루어지지 않는다. 호출자의 인수와 함수의 매개변수가 같은 이름을 가진다 하더라도, 함수의매개변수는 함수가 호출될 당시에 호출자 인수와는 상관없이 자신만의 메모리 공간을 할당받는다. 이 매개변수를 위한 메모리 공간은 함수의 실행이 끝나고 호출자로 되돌아갈 때 사라지게 된다.

 

void swap(int n1, int n2)

{

cout << "Inside the swap function" << endl;

cout << "Before swapping n1 is" << n1 << "n2 is" << n2 << endl;

 

int temp= n1;

n1 = n2;

n2 = temp;

 

cout << "After swapping n1 is" << n1 << "n2 is " << n2 << endl;

}

 

int main ()

{

int num1 = 1;

int num2 = 2;

 

cout << "Before invoking the swap function, num1 is " << num1 <<

"and num2 is " << num2 << endl;

 

swap(num1, num2);

 

cout << "After invoking the swap function, num1 is "<< num1 << "and num2 is" << num2                                 << endl;

return 0;

}

>>> Before invoking the swap function, num1 is 1 and num2 is 2

 Inside the swap function

 Before swapping n1 is 1 and n2 is 2

 After swapping n1 is 2 and n2 is 1

 After invoking the swap function, num1 is 1 and num2 is 2

 

 

♥ call-by-reference (참조변수)

☞ 참조변수 : 원 변수를 참조하기 위해 함수의 매개변수로 사용되는 변수이다.

- 참조변수는 변수에 대한 별칭으로 동작하여, 참조 변수에 수정을 하면 원 변수에도 수정된 내용이 반영된다.

- 참조변수를 선언할 때는 변수 앞에 엠퍼샌드&를 붙인다.

 

type &ref_var;

ref_var = orgin_var;

=> type &ref_var = orgin_var;

 

int main()

{

int count = 1;

int &refCount = count;

refCount++;

 

cout << " count is " << count << endl;

cout << "refCount is" << refCount << endl;

 

return 0 ;

}

>>> count is 1

refCount 2

- 함수 매개변수에서도 참조변수를 사용할 수 있으며 호출하는 측에서는 일반 변수를 사용하여 호출하면 된다. 이 때 매개변수는 원 변수에 대한 별칭이 된다.

 

 

즉, 다시한번 정리하면 함수에 매개변수를 전달하는 두가지 방법

- Call-by-value, Call-by-reference

 - 값에 의한 전달은 독립적인 변수에 값을 복사하는 것이고, 참조에 의한 전달은 같은 변수를 공유하는 것이라고 볼 수 있다.

 

 

☞ 함수 오버로딩 : 하나의 파일 안에 이름은 같고 매개변수 목록만 다른 함수 여러 개 사용

- 함수 오버로딩은 프로그램을 보다 간결하게 하고 읽기 쉽게 한다.

- 함수 호출 시 가장 가까운 함수를 찾음

max(3,4) -> max(int, int) > max(double, double)

max(1,2) ? max(int, double), max(double, int) => 모호한 호출 에러

** 이름이 같되, 매개변수 목록이 달라야 한다. (반환 유형이 다른 경우는 상관없음)

 

 

- 기본 인수 값으로 함수를 선언할 수 있는데, 인수 없이 함수를 호출하면 기본 값이 매개변수로 전달된다.

 

- 함수의 장점 중 하나는 다른 프로그램에서 함수 재사용이 가능하다는 것이다.

- #include 전처리 지시자를 사용하여 함수를 포함한 프로그램의 헤더 파일을 포함시키면 된다.

- 헤더 파일에서 main 함수를 작성하지 말아야 한다.

 

#: 컴파일하기 전에 ~부터 하라.

#include <iostream>

#include "myLib.h"

iostream -> 표준 헤더 파일

myLib.h -> 사용자 정의 헤더 파일

 

 

☞ 변수의 범위 : 프로그램에서 변수가 어떤 범위까지 참조되는 것인지에 관한 것

☞ 지역변수 : 함수 안에 선언된 변수

☞ 전역변수 : 함수 외부에서 선언되어 파일 내 모든 함수에서 접근이 가능한 변수

- 변수는 사용하기 전에 먼저 선언되어 있어야 한다.

- 지역변수는 기본 값이 없지만, 전역 변수는 기본 값이 0으로 설정된다.

- 지역변수의 범위는 선언한 지점으로부터 해당 블록이 끝날 때까지이다. 전역 변수의 범위는 변수 선언한 지점으로부터 프로그램이 끝날 때까지이다.

- 전역변수의 범위는 변수 선언한 지점으로부터 프로그램이 끝날 때까지이다.

- 매개변수는 => 지역변수

 

int main() {

t1();

t2();

return 0;

}

int y;    // 전역변수, 초기값 0

    void t1() {

int x = 1; // 지역변수

cout << x <<" " << y << endl;

x++; y++;

}

void t2() {

int x = 1;

cout << x <<" " << y << endl;

}

>>> 1 0

 1 1

 

- t1()의 x와 t2()의 x는 이름만 같은 것이지 실제로 다른 메모리 영역에 저장되어 있기 때문에 서로 다른 변수이다. (t1의 x의 값의 변경이 t2의 x에 아무런 영향을 미치지 않음)

- 지역 변수의 이름과 전역 변수의 이름이 동일한 경우, 함수 내에서는 지역 변수의 이름만 접근할 수 있다.

-> 이 경우, 함수 내에서 전역 변수에 접근하고자 하는 경우에는 ::전역변수 를 사용하여 전역변수에 접근할 수 있다.

 

☞ 정적 지역 변수 : 함수 실행이 완료되어도 사라지지 않는 지역변수

- 지역 변수를 사용하기 위해 지역변수에 저장된 값을 유지하고자 할 때 사용

- 프로그램이 끝날 때까지 메모리가 사라지지 않고 계속 유지된다.

- static 키워드 사용.

 

void t1() {

stiatic int x = 1;

int y = 1;

x++; y++;

cout << x << " " << y << endl;

}

 

 

- 함수를 사용하면 프로그램이 읽기 쉽고 유지보수도 좋아진다.

- 그러나 함수 호출은 실행 오버헤드(인수전달, cpu 레지스터를 스택으로 이동, 함수간의 제어 전달, context switch overhead 등)가 발생

 

☞ 인라인 함수 : 함수처럼 호출되는 것이 아니라 컴파일러에 의해 인라인 함수를 호출하는 지점으로 함수 내용을 복사하는 방식

- 함수 선언 앞에 inline 키워드 사용

- c++ 컴파일러가 인라인 함수를 호출하는 지점에 인라인 함수를 복사해 넣어 코드를 확장하는 것이다.

- 함수의 길이가 짧은 경우에만 적합, 여러 곳에서 호출되는 큰 함수의 경우 부적합

-> 인라인 함수로 처리할지 무시할지의 결정은 컴파일러에게 달려있다.