[컴파일/링킹]에서 본 Static Member Variables, function...

코드 없는 프로그래밍 ( 유튜브 ) 님의 https://www.youtube.com/watch?v=oD6fKjyX5to 강의를 보고 작성한 글 입니다.

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Build 의 linkage 프로세스에서 사용되는 static 이랑 다른거다.

 

static 은 세 가지가 있다. 

1. static member function

이 처럼 static member function은 object 를 만들지 않아도 call 을 할 수 있다.

이것이 가능한 이유는 sttic member fucntion은 class Object 와 연관이 되어있지 않기 때문이다.

 

이것은 this 라는 키워드와 연관이 있다.

this라는 키워드는 class object 의 주소를 가리키는데 static member func 은 this 와 binding 되어 있지 않기 때문에

object 를 생성하지 않아도 call이 될 수 있는것이다.

 

그럼 당연하게도 object와 binding 되어 있지 않다면 class member variable 에 접근 할 수 없는데 

static 함수에 member variable 인 mAge 를 사용하면 컴파일 에러가 발생한다. 

 

 

그리고 마찬가지로 static 함수 안에서 non-static 멤버 함수를 call 할 수 없다.

 

이 와는 반대로 object 에서 staticSpeak 함수를 call 할 수 있는데 당연하게도 class 의 멤버 함수이기 때문이다.

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2. static member variable

 

중요 : ** static member variable 은 프로그램이 실행되기 전에 초기화를 시켜줘야한다. **

 

이유는 아래 블로그에 자세히 소개되어 있다.

https://ansohxxn.github.io/cpp/chapter8-10/

C++ Chapter 8.10 : static 정적 멤버 변수

 

 

요약하자면, 

 

static 멤버 변수는 모든 객체가 공유해야 하고, 객체를 생성하기 전에 메모리에 존재해야된다. 때문에 전에 초기화를 해줘야한다.

 

또한 프로그램 전체 영역에서 메모리 유지가 되야 한다.

따라서 반드시 전역 범위에서 정의 및 초기화를 해주어야 한다.

 

반면에,

static variable이 멤버 변수가 아니라 전역 변수라면 static int a; 만 해도 빌드 되는데 이는 static int a; 가 자동으로 0으로 초기화되기 때문이다.

 

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다시 돌아와서 Cat 함수를 보자.

결과에서 보듯이 Cat object 는 count 를 공유한다. 

 

이를 이해하려면  다시 한번 중요한 메모리 구조를 보자.

 

count 변수는 kitty.mAge 나 nabi.mAge 처럼 objcect 에 귀속되어 있지 않고, static 공간에 따로 저장되어 있다.

* 다만 Cat:: 이라는 클래스 소속이라고 일종의 namespace가 있는 것이다. ( Cat 의 모든 object 가 공유할 수 있다. )

 

다시 돌아와서 위의 예시 코드에서 count 변수는 speak() 함수에서만 쓰인다.

 

그럼 이걸 굳이 멤버 변수로 가질 필요 없이 ,speak 함수 안에 static 변수를 선언하면 접근할 수 없는 안전한 변수가 된다. 

 

이것이 바로 3번  static variable in a function 이다.

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3. static variable in a function

 

 

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아래의 내용도 꼭 보기 

https://post.naver.com/viewer/postView.naver?volumeNo=10142629&memberNo=559061 

static 전역 변수의 함정

 

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# 22.07.07 추가

 

 

constant.h

 

main.cpp

 

test.cpp

 

 

위 코드들을 빌드해보면,

 

 

아래와 같은 오류가 나온다.

 

몇 일 동안 헷갈리는지 모르겠다ㅋㅋ ( 이래서 한번 정리할때 확실히 하고 넘어가야된다..)

 

main.cpp        test.cpp

     |                      |        

    V                     V

  .obj                  .obj

 

까지는 잘 만들어진다. 문제될게 없다.

 

문제는 링킹 과정인데 

 

int g_a (전역변수는 ) default 로 extern 이 붙는다

 

그렇기 때문에 test.cpp 를 컴파일 하면서  g_a가 메모리에 올라갔는데 main.cpp 를 컴파일하면서 다시한번 정의 되었다고 링킹 오류가 뜨는거다.

 

그럼 어떻게 해야되나?  static 을 붙혀주면 된다.

 

static 변수는 링킹 과정에서 같은 translation unit 에서만 보이기 때문에 중복정의를 피할 수 있는것이다.

그런데 여기서 중요한 사실이 한 가지 있다.

 

 이렇게 정의된 static int g_a는 서로 다른 주소를 가진다. 즉, 완전히 다른 변수인거다. 

 

 

static 말고 const 를 붙혀보자.

 

이상하게도 static이 붙지 않았는데도 빌드가 된다

 

const 는 왜 되는 거지 ?

 

const 가 붙은 전역변수는 default 로 static이 붙기 때문이다. 

 

 

기본적으로 비-상수(not const) 전역 변수는 외부 링크 속성을 가지고 있다. 원하는 경우 static 키워드를 통해 명시적으로 내부 링크 속성을 가지게 할 수 있다.

 

반대로 상수(const) 전역 변수는 내부 링크 속성을 기본으로 가진다. 원하는 경우 extern 키워드를 통해 외부 링크 속성으로 만들 수 있다.

 

 

// Uninitialized definition:
int g_x;        // defines uninitialized global variable (external linkage)
static int g_x; // defines uninitialized static variable (internal linkage)
const int g_x;  // not allowed: const variables must be initialized

// Forward declaration via extern keyword:
extern int g_z;       // forward declaration for global variable defined elsewhere
extern const int g_z; // forward declaration for const global variable defined elsewhere

// Initialized definition:
int g_y(1);        // defines initialized global variable (external linkage)
static int g_y(1); // defines initialized static variable (internal linkage)
const int g_y(1);  // defines initialized static variable (internal linkage)

// Initialized definition w/extern keyword:
extern int g_w(1);       // defines initialized global variable (external linkage, extern keyword is redundant in this case)
extern const int g_w(1); // defines initialized const global variable (external linkage)

출처: https://boycoding.tistory.com/167?category=1007833 [소년코딩:티스토리]