[Effective C++] 항목 2: #define을 쓰려거든 const, enum, inline을 떠올리자

C++에서는 선언(declaration)과 정의(definition)를 구분합니다:

• 선언: 컴파일러에게 이름과 타입을 알려주는 것
• 정의: 실제 메모리 할당이 이루어지는 것

 

1. #define을 지양해야 하는 이유들

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1-1. 컴파일 곤란

#define ASPECT_RATIO 1.653

 

만약 이러한 코드를 쓰게 된다면

 

우리는 ASPECT_RATIO라는 이름으로 쓰지만 컴파일러는 이를 전부 1.653으로 인식하게 됩니다.

 

컴파일러로 넘어가기 전 선행처리자가 전부 1.653으로 바꾸어 버리기 때문입니다.

 

만약에 이부분에서 컴파일 에러가 발생하면 1.653이 에러메시지에 떠서 문제를 찾기 어려워질 수 있습니다.

 

매크로 상수는 기호 테이블에 기록되어 있지 않습니다.

 

그저 1.653으로 대체되어서 컴파일 될뿐입니다.

 

해결책 

const double AspectRatio = 1.653;

 

const를 쓰면 컴파일러도 이 변수명을 알고 기호 테이블에도 들어가게 됩니다.

 

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1-2. 용량 문제

#define ASPECT_RATIO 1.653

 

선행 처리자에 의해서 ASPECT_RATIO가 전부 1.653으로 바뀌게 되면서

 

코드 안에 1.653의 사본이 등장 횟수만큼 들어가게 되지만

 

const double AspectRatio = 1.653;

const를 이용하게 되면 여러번 사용하게 되더라도 사본은 하나만 생기게 됩니다.

 

// #define 사용 시
#define PI 3.14159
double a = PI * 2;  // 컴파일러는 "double a = 3.14159 * 2;" 로 봄
double b = PI * 3;  // 컴파일러는 "double b = 3.14159 * 3;" 로 봄

// const 사용 시
const double pi = 3.14159;  // 심볼 pi는 컴파일러에 의해 추적됨
double a = pi * 2;  // 컴파일러는 pi가 const임을 알고 있음
double b = pi * 3;  // 컴파일러는 같은 pi 참조를 인식함

 

물론 현대 컴파일러는 매우 발전되어 있어 대부분의 경우 중복된 리터럴도 최적화할 수 있지만

 

항상 그런 것은 아니며 컴파일러와 최적화 설정에 따라 달라질 수 있습니다.

 

const를 사용하면 컴파일러에게 명확한 힌트를 제공하므로 더 일관된 최적화가 가능합니다.

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2. #define을 상수로 교체할 때 주의할 점

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2-1. 상수 포인터를 정의하는 경우

포인터와 포인터가 가리키는 대상까지 const로 선언해야 합니다.

 

Ex)

const char * const Name ="yeoul";

 

그러나 그냥 string쓰면 한번만 쓸 수 있다.

 

const std::string authorName("yeoul");

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2-2. 클래스 멤버를 상수로 정의 하는 경우

상수의 유효 범위를 클래스로 하고싶다면 그 상수를 멤버 변수로 만들어야 하고

 

사본 개수가 1개를 넘지 못하게 하고 싶으면 static 멤버로 만들어야 합니다.

 

class Yeoul
{
private:
    static const int YeoulNum = 5;
    int scores[YeoulNum];
}

YeoulNum은 선언된 것이지 정의된 것이 아니다.

 

일반적으로 정의가 되는 것이 보통이지만 static member로 만들어지는 정수류 타입의 클래스 내부 상수는 예외다.

 

주소를 취하지 않는 한 정의가 없어도 된다. (요즘 컴파일러는 다 알하서 해줘서 문제 없음)

 

const int Yeoul::YeoulNum;

이렇게 하면 YeoulNum이 정의 된다. (cpp 파일에서)

 

상수가 선언될 때 초기값이 주어지기에 정의할땐 초기값이 없어도 된다.

 

주의 : 클래스 상수를 #define으로 하지 말자

 

유효 범위가 없는 아이를 써버리면 안된다.

 

어떠한 캡슐화 혜택도 못받는다. 

 

즉 private 성격의 #define따위는 없다. (상수 데이터 멤버는 캡슐화 됨 ex : YeoulNum)

 

+ 가끔 선언과 초기화를 안해주는 컴파일러도 있는데 그럴땐 정의할때 초기화 해주자.

 

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3. 나열자 둔갑술

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구식 컴파일러에서는 선언과 초기화를 같이 안해줌으로 

 

배열의 크기등을 상수 변수로 정해줄 수 없습니다.

 

그래서 쓰는 방법이 enum hack 즉 나열자 둔갑술 입니다.

3-1. 나열자 둔갑술은 const보다는 #define에 가깝다.

const는 주소를 가진것이 합당하지만 #define은 아니다.

 

enum도 #define처럼 주소를 얻는 것이 불가능하다.

 

그러므로 개발자가 선언한 정수 상수를 이용해서 주소를 얻는 다던지 참조자를 쓰는것이 싫다면

 

enum은 아주 좋은 자물쇠가 됩니다.

 

enum은 #define처럼 쓸데없는 메모리 할당도 저지르지 않습니다.

 

+ 이렇게 쓰는 문법에 익숙해 지자

class Yeoul
{
public:
   enum {num = 3};
    int scores[num];
};

 

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4. 매크로 함수의 문제

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#define CALL_WITH_MAX(a,b) f ( (a) > (b) ? (a) : (b) )

 

이런식으로 매크로를 만들어주면 아주 큰일이 납니다.

 

int a=5;
int b=0;

CALL_WITH_MAX(++a,b); // a가 두 번 증가함
CALL_WITH_MAX(++a,b+10); // a가 한 번 증가함

 

2번 증가 하는 이유는 

f((++a) > (b) ? (++a) : (b))

이렇게 실행되면 첫번째가 참이 되어서 두번째도 실행되고 결국 a는 2번 증가합니다.

 

2번째는 조건이 거짓이 되어서 1회만 증가하게 됩니다.

 

이렇듯 우리가 예상하지 못한 결과가 자주 일어나게 됩니다. 

 

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4-1. 해결책

인라인 함수에 대한 템플릿을 준비하자

 

template<typename T>
inline void CallWithMax(const T& a, const T& b)
{
    f(a>b ? a : b);
}

 

이렇게 하면 매크로 처럼 귀찮게 괄호를 안써줘도 되고 

 

매크로 처럼 예상치 못한 결과가 일어날 가능성도 없습니다.

 

또한 함수이기에 유효범위와 접근 규칙도 함수와 똑같이 따라간다.

 

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5. 결론

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const, enum, inline이 우리 곁에 있다는 사실을 알고 define 사용을 줄이자.

 

#include, #ifdef #ifndef같이 꼭 필요한 경우도 있긴 합니다.

 

 

이것 만은 잊지 말자

• 단순한 상수를 쓸 때는, #define보다 const 객체 혹은 enum을 우선 생각합시다.
• 함수처럼 쓰이는 매크로를 만들려면, #define 매크로보다 인라인 함수를 우선 생각합시다.

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항목 3

https://yeoul0714.tistory.com/28

[Effective C++] 항목 3: 낌새만 보이면 const를 들이대 보자!