[OODP] 5. Functions(2)

in Study on OODP

POSTECH OODP Lecture at 24SS

Functions and Structures

function의 매개변수로 structure 역시 올 수 있다. 그러나 크기가 큰 structure의 경우, 모든 값을 복사(call by value)하는 것은 낭비가 될 것이다. 그래서 구조체를 활용하는 함수는 대체로 element copy보다는 reference copy를 포인터를 사용해 작성된다.

  • typedef : Defining an alias of a data type
    • syntax: typedef typeName aliasName;
typedef char byte;
byte a, b;          // equiv. to char a, b;

typedef unsigned char uchar;
uchar c;            // equiv. to unsigned char c;

typedef char* char_ptr;
char_ptr ptr1, ptr2;    // equiv. to

typedef

[strctfun.cpp]

C++에서 Class object는 structure에 기반하고 있기 때문에, object 역시 동일한 방법으로 function에서 넘겨받을 수 있다. array template class를 활용한 [arr_obj.cpp]를 참고하면 좋을 것 같다.

Pointers to Function

C/C++에서 function은 data items처럼 address가 있다. function의 주소는 function에 대한 기계어가 저장된 곳의 시작주소이다.

Similar to array name, function name acts as the address to the function

아래는 함수 포인터를 선언하는 예이다.

double pam(int);
double *(pf)(int);
pf = pam;

double a = pf(3);
double a = (*pf)(3);

// a function that takes a function pointer as its 2nd argument
void estimate(int lines, double (*pf)(int));    

estimate(50, pam);      // function call telling estimate() to use pam()

typedef double (*func_type)(int);
func_type pf;
// equivalent to double (*pf)(int);

function pointer란 포인터의 형태로 선언한 함수를 말한다. [fun_ptr.cpp], [arr_fun_ptr.cpp] 예제를 통해 어떻게 활용되는지 다시 확인하는 것을 추천한다.

How Function Call Works

  • Regular function calls:
    1. Store function arguments somewhere(registers or the stack)
    2. Store the return address in the stack
    3. Execute the function code
    4. Store a return value somewhere(register)
    5. Jump back to the instruction whose address is saved

함수 호출은 많은 메모리 접근과 절차가 필요한 작업이다. 다수의 반복이나 재귀에서 사용되기에는 무거울 수 있다. 그렇다면 어떻게해야 보다 가볍게 코드를 짤 수 있을까?

Function-like Macros

함수처럼 작동하는 매크로를 #define으로 정의할 수 있다. 함수호출에 의한 overhead가 존재하지 않아 전자보자 후자가 더 빠르다.

double square(double x) {
    return x * x;
}

#define SQUARE(x) ((x) * (x))

그러나 define 문의 특성을 잘 생각하고 작성해야 한다.

define MULTIPLY(x,y) (x*y)
int e = MULTIPLY(a+b, c*d);     // equiv to. int 3 = (a+b*c*d);

define MULTIPLY(x,y) ((x)*(y))
int e = MULTIPLY(a+b, c*d);     // equiv to. int 3 = ((a+b)*(c*d));
// Tip! 괄호를 잘 작성할 것

return type도 지정할 수 없고, 단순한 작업 밖에 하지 못하며, overleaf?를 방지할 수 없기 때문에 괄호를 유심히 작성해야한다.

C++ Inline Functions

위의 단점들을 보완하여 빠르면서도 작성하기 쉽게 만들어진 것이 Inline Function이다. 마치 전처리기(macro)와 같이 동작한다.

inline double square(double x) {
    return x * x;
}

a = square(3.0);        // compiler embed it to a = 3.0 * 3.0;

[inline.cpp]와 같이, inline keyword는 compiler가 inline code로 대체하도록 제안한다. 그러나 macro처럼 무조건 바꾸는 것이 아니라, compiler가 정말로 바꿀지 결정하도록 한다. compiler가 바꾸지 않는 경우에는 inline code가 너무 크거나, recursion을 사용하는 것 등이 있다. 이런 경우, 일반적인 function과 같이 동작한다.

Questions?

Q1.
A1.

Q2.
A2.

[strctfun.cpp]: [strctptr.cpp]: [arr_obj.cpp]: [fun_ptr.cpp]: [arr_fun_ptr.cpp]: [inline.cpp]: