변수 및 유형

이전 장에서 보여준 "Hello World" 프로그램의 유용성은 다소 의심스럽습니다. 몇 줄의 코드를 작성하고 컴파일한 다음 결과 프로그램을 실행해야 화면에 작성된 간단한 문장의 결과를 얻을 수 있었습니다. 출력 문장을 직접 입력하는 것이 훨씬 더 빨랐을 것입니다.

그러나 프로그래밍은 화면에 간단한 텍스트를 인쇄하는 데만 국한되지 않습니다. 조금 더 나아가서 실제로 작업을 절약하는 유용한 작업을 수행하는 프로그램을 작성할 수 있게 하려면 변수 개념을 도입해야 합니다 .

숫자 5를 기억하라고 한 다음 숫자 2도 동시에 외우라고 한다고 가정해 보겠습니다. 메모리에 두 개의 다른 값(5 및 2)을 저장했습니다. 이제 내가 말한 첫 번째 숫자에 1을 더하라고 요청하면 숫자 6(즉, 5+1)과 2를 기억해야 합니다. 그런 다음 예를 들어 이러한 값을 빼서 결과로 4를 얻을 수 있습니다.

위에서 설명한 전체 프로세스는 컴퓨터가 두 개의 변수로 수행할 수 있는 것과 유사합니다. 동일한 프로세스를 다음 명령문 세트로 C++로 표현할 수 있습니다.

 

a = 5;
b = 2;
a = a + 1;
result = a - b;

키워드와 식별자

키워드는 여러가지 문법들을 사용하기 위해서 c++에서 지원하는 단어들입니다.

 

식별자는 변수, 함수, 클래스명등 우리가 메모리의 서로다른 공간을 구분하기위해 지어진

이름을 이야기합니다. 

 

• 키워드는 예약되어 있으므로 키워드는 식별자가 될수 없습니다.
• 식별자는 대소문자, 숫자 및 문자로만 구성될수 있습니다.
• 식별자는 대소문자 또는 _ 문자로만 시작되야 합니다. ( 숫자로 시작될수 없습니다. )
• C++은 대문자와 소문자를 구분합니다.
  
  alignas, alignof, and, and_eq, asm, auto, bitand, bitor, bool, break, case, catch, char, char16_t, char32_t, class, compl, const, constexpr, const_cast, continue, decltype, default, delete, do, double, dynamic_cast, else, enum, explicit, export, extern, false, float, for, friend, goto, if, inline, int, long, mutable, namespace, new, noexcept, not, not_eq, nullptr, operator, or, or_eq, private, protected, public, register, reinterpret_cast, return, short, signed, sizeof, static, static_assert, static_cast, struct, switch, template, this, thread_local, throw, true, try, typedef, typeid, typename, union, unsigned, using, virtual, void, volatile, wchar_t, while, xor, xor_eq
  
  특정 컴파일러에는 추가로 특정 예약된 키워드가 있을 수도 있습니다.
  
  

기본 데이터 유형

변수의 값은 컴퓨터 메모리에 0과 1로 저장됩니다. 우리 프로그램은 변수가 저장된 정확한 위치를 알 필요가 없습니다. 단순히 이름으로 가져다가 사용할수 있습니다. 프로그램이 알아야 할 것은 변수에 저장된 데이터의 종류입니다. 단순한 정수를 저장하는 것은 문자나 큰 부동 소수점 숫자를 저장하는 방식이 다릅니다. 모두 0과 1을 사용하여 표시되지만 동일한 방식으로 해석되지 않으며 많은 경우 동일한 양의 메모리를 차지하지 않습니다.

기본 데이터 유형은 대부분의 시스템에서 기본적으로 지원하는 기본 저장 단위를 나타내는 언어로 직접 구현되는 기본 유형입니다. 주로 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

• 문자 유형 : 'A' 또는 와 같은 단일 문자를 나타낼 수 있습니다 '$'. 가장 기본적인 유형은 char1바이트 문자입니다. 더 넓은 문자를 위해 다른 유형도 제공됩니다.
• 정수 유형 : 7 또는 와 같은 정수 값을 저장할 수 있습니다 1024. 다양한 크기로 존재하며 음수 값을 지원하는지 여부에 따라 부호 가 있거나 부호 가 없을 수 있습니다.
• 부동 소수점 유형 : 세 가지 부동 소수점 유형 중 사용되는 유형에 따라 다른 정밀도 수준 으로 3.14또는 와 같은 실제 값을 나타낼 수 있습니다 .0.01
• BOOL 유형 : C++에서 로 알려진 부울 유형 bool은 두 가지 상태 true또는 false.

 

구분자료형크기범위

기본형	void	–	–
문자형	(signed) char	1 byte	-128 ~ 127
	unsigned char	1 byte	0 ~ 255
	wchar_t	2 byte	0 ~ 65,535
정수형	bool	1 byte	0 ~ 1
	(signed) short (int)	2 byte	-32,768 ~ 32,767
	unsigned short (int)	4 byte	0 ~ 65,535
	(signed) int	4 byte	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
	unsigned int	4 byte	0 ~ 4,294,967,295
	(signed) long (int)	4 byte	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
	unsigned long (int)	4 byte	0 ~ 4,294,967,295
	__int8	1 byte	-128 ~ 127
	__int16	2 byte	-32,768 ~ 32,767
	__int32	4 byte	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
	__int64	8 byte	-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807
실수형	float	4 byte	3.4E-38(-3.4*10^38) ~ 3.4E+38(3.4*10^38) (7digits)
	(long) double	8 byte	1.79E-308(-1.79*10^308) ~ 1.79E+308(1.79*10^308) (15digits)

signed는 C/C++ 프로그램 언어에서 정수형 변수 중 부호를 갖는 변수를 선언 한다. 정수형 중 음수는 2의 보수 체계를 사용하므로 이 키워드에 의해 부호를 사용할 수 있도록 변수 선언할 수 있다. 그러나 정수형의 변수에서 unsigned가 없으면 음수를 사용할 수 있는 부호를 갖는 정수형이 된다. 

 char(정확히 1바이트의 크기를 가짐) 기본 유형 중 어느 것도 표준 크기가 지정되지 않았습니다. 모든 컴파일러와 컴퓨터에 표준 크기가 없다는 것을 의미합니다. 각 컴파일러 마다 프로그램이 실행될 때 적합한 이러한 유형의 크기를 지정할 수 있습니다.

크기고유한 표현 가능한 가치메모

8비트	256	= 2^8
16비트	65 536	= 2^16
32비트	4 294 967 296	= 2^32 (~40억)
64비트	18 446 744 073 709 551 616	= 2^64 (~180억)

정수 유형의 경우 표현 가능한 값이 더 많다는 것은 표현할 수 있는 값의 범위가 더 크다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 16비트 부호 없는 정수는 0에서 65535까지의 범위에서 65536개의 고유한 값을 나타낼 수 있는 반면 부호 있는 정수는 대부분의 경우 -32768에서 32767 사이의 값을 나타낼 수 있습니다. 16비트 중 하나가 부호에 사용된다는 사실 때문에 양수 값은 부호 없는 유형에 비해 부호 있는 유형에서 대략 절반으로 줄어듭니다. 

부동 소수점 유형의 경우 크기는 유효 및 지수에 대해 더 많거나 적은 비트를 사용하여 정밀도에 영향을 줍니다.

C++는 위에서 논의한 기본 유형을 기반으로 다양한 유형을 지원합니다. 이러한 다른 유형을 복합 데이터 유형 이라고 하며 C++ 언어의 주요 강점 중 하나입니다. 우리는 또한 다음 장에서 더 자세히 볼 것입니다.

 

변수 선언

C++는 강력한 형식의 언어이며 모든 변수를 처음 사용하기 전에 해당 형식으로 선언해야 합니다. 이것은 변수에 대해 메모리에 예약할 크기와 해당 값을 해석하는 방법을 컴파일러에 알려줍니다. C++에서 새 변수를 선언하는 구문은 간단합니다. 유형 다음에 변수 이름(즉, 해당 식별자)을 작성하기만 하면 됩니다. 

int a;
float mynumber;

이것은 두 가지 변수 선언입니다. 첫 번째 a는 int 식별자가 있는 유형의 변수를 선언합니다. 두 번째 mynumber는 float 식별자가 있는 유형의 변수를 선언합니다. 일단 선언되면 변수 a및 mynumber프로그램의 나머지 범위 내에서 사용할 수 있습니다.

동일한 유형의 변수를 둘 이상 선언하는 경우 식별자를 쉼표로 구분하여 단일 명령문에서 모두 선언할 수 있습니다. 예를 들어:

int a, b, c;

이것은 세 개의 변수( a, b및 c)를 선언하고 모두 유형 int이며 다음과 정확히 같은 의미를 갖습니다.

int a;
int b;
int c;

프로그램 내에서 변수 선언이 어떻게 작동하는지 보기 위해 이 장의 시작 부분에서 제안한 정신 기억에 대한 예제의 전체 C++ 코드를 살펴보겠습니다.

// operating with variables

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  // declaring variables:
  int a, b;
  int result;

  // process:
  a = 5;
  b = 2;
  a = a + 1;
  result = a - b;

  // print out the result:
  cout << result;

  // terminate the program:
  return 0;
}

 

 

변수 초기화

위의 예에서 변수가 선언되면 처음 값이 할당될 때까지 미정의 값을 가집니다. 그러나 변수는 선언된 순간부터 특정 값을 가질 수 있습니다. 이것을 변수 초기화 라고 합니다.

C++에서는 변수를 초기화하는 세 가지 방법이 있습니다. 

첫 번째 초기화 는 등호 뒤에 값을 추가하는 것으로 구성됩니다

type identifier = initial_value;

int x선언된 순간부터 0 값으로 초기화하면 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

int x = 0;​

생성자 초기화 (C++ 언어에서 도입) 로 알려진 두 번째 방법 은 초기 값을 괄호( )로 묶습니다.

type identifier (initial_value);
예를 들면 다음과 같습니다.

Int x (0);

마지막으로, 균일 초기화 로 알려진 세 번째 방법 은 위와 유사하지만 괄호 대신 중괄호( {})를 사용합니다(이는 2011년 C++ 표준 개정판에 도입됨).

type identifier {initial_value};
예를 들면 다음과 같습니다.

int x {0};

변수를 초기화하는 세 가지 방법은 모두 C++에서 유효하고 동등합니다.

// initialization of variables

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
  int a=5;               // initial value: 5
  int b(3);              // initial value: 3
  int c{2};              // initial value: 2
  int result;            // initial value undetermined

  a = a + b;
  result = a - c;
  cout << result;

  return 0;
}

auto 및 decltype

새 변수가 생성 될때 컴파일러는 프로그램에서 자동으로 변수의 유형을 파악할 수 있습니다.

int foo = 0;
auto bar = foo;  // the same as: int bar = foo;

Bar 유형은 foo의 int형을 따라서 자동으로 int형으로 선언이 됩니다.

초기화되지 않은 변수는 decltype지정자와 함께 유형 추론을 사용할 수도 있습니다.

int foo = 0;
decltype(foo) bar;  // the same as: int bar;

 

bar는 foo와 같은 타입으로 선언됩니다. decltype은 최근에 언어에 추가된 강력한 기능입니다

auto. decltype은 자주 사용되지는 않지만 때때로 코드의 가독성을 높이기 위해서

사용되는 경우가 많습니다.

 

문자열 클래스 소개

C++ 언어의 주요 장점 중 하나는 여러가지 이미 만들어진 class 유형들을 사용할수 있습니다.

이러한 유형의 예는 string클래스입니다. 이 유형의 변수는 단어나 문장과 같은 일련의 문자를 저장할 수 있습니다. 매우 유용한 기능입니다!

기본 데이터 유형과의 첫 번째 차이점은 이 유형의 객체(변수)를 선언하고 사용하려면 프로그램이 표준 라이브러리(header <string>) 내에서 유형이 정의된 헤더를 포함해야 한다는 것입니다.

// my first string
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
  string mystring;
  mystring = "This is a string";
  cout << mystring;
  return 0;
}

이전 예제에서 볼 수 있듯이 숫자 유형 변수가 유효한 숫자 리터럴로 초기화될 수 있는 것처럼 문자열은 유효한 문자열 리터럴로 초기화될 수 있습니다. 기본 유형과 마찬가지로 모든 초기화 형식은 string에서도 유효합니다.

 

string mystring = "This is a string";
string mystring ("This is a string");
string mystring {"This is a string"};

String은 또한 초기 값 없이 선언되고 실행 중에 값을 변경하는 것과 같이 기본 데이터 유형이 할 수 있는 다른 모든 기본 작업을 수행할 수 있습니다.

 

 

// my first string
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main ()
{
  string mystring;
  mystring = "This is the initial string content";
  cout << mystring << endl;
  mystring = "This is a different string content";
  cout << mystring << endl;
  return 0;
}

string 클래스는 복합 유형 입니다. 위의 예에서 볼 수 있듯이 복합 유형 은 기본 유형 과 동일한 방식으로 사용됩니다 . 동일한 구문을 사용하여 변수를 선언하고 초기화합니다.