CLR 참조 클래스 개체 선언
Visual C++에서는 참조 클래스 형식의 개체를 선언하고 인스턴스화하는 구문이 Managed Extensions for C++와 다르게 변경되었습니다.
Managed Extensions에서 참조 클래스 형식 개체는 ISO-C++ 포인터 구문을 사용하여 선언합니다. 별표(*)의 왼쪽에 선택적 키워드인 __gc를 사용할 수도 있습니다. 예를 들어, Managed Extensions 구문에서 사용되는 여러 가지 참조 클래스 형식 개체 선언은 다음과 같습니다.
public __gc class Form1 : public System::Windows::Forms::Form {
private:
System::ComponentModel::Container __gc *components;
Button __gc *button1;
DataGrid __gc *myDataGrid;
DataSet __gc *myDataSet;
void PrintValues( Array* myArr ) {
System::Collections::IEnumerator* myEnumerator =
myArr->GetEnumerator();
Array *localArray;
myArr->Copy(myArr, localArray, myArr->Length);
}
};
새 구문에서 참조 클래스 형식 개체는 새 선언 토큰(^)을 사용하여 선언합니다. 이 토큰의 공식 명칭은 추적 핸들이고 비공식적으로는 모자라고도 합니다. 추적이라는 표현은 참조 형식이 CLR 힙에 상주하며 가비지 수집으로 인한 힙 압축 과정에서 위치가 명시적으로 이동할 수 있음을 의미합니다. 추적 핸들은 런타임에 자동으로 업데이트됩니다. 비슷한 두 가지 개념인 추적 참조(%)와 내부 포인터(interior_ptr<>)에 대한 자세한 내용은 값 형식 의미를 참조하십시오.
ISO-C++ 포인터 구문을 다시 사용하면서 선언 구문이 제외된 주된 이유는 다음과 같습니다.
포인터 구문을 사용하면 오버로드된 연산자를 참조 개체에 직접 적용할 수 없습니다. 프로그래머는 rV1+rV2와 같은 직관적인 방법을 사용하는 대신 rV1->op_Addition(rV2) 등의 해당 내부 이름을 사용하여 연산자를 호출해야 합니다.
가비지 수집되는 힙에 저장된 개체에는 캐스팅 및 포인터 산술 연산 등의 몇 가지 포인터 연산을 사용할 수 없습니다. 추적 핸들이라는 개념은 CLR 참조 형식의 특성을 보다 잘 반영합니다.
추적 핸들에 __gc 한정자를 사용할 필요가 없으며 이러한 방식은 지원되지도 않습니다. 개체 자체의 사용 방식은 변경되지 않았습니다. 개체는 여전히 포인터 멤버 선택 연산자(->)를 통해 멤버에 액세스합니다. 예를 들어 위의 Managed Extensions 코드 예제를 새 구문으로 변환하면 다음과 같습니다.
public ref class Form1: public System::Windows::Forms::Form {
private:
System::ComponentModel::Container^ components;
Button^ button1;
DataGrid^ myDataGrid;
DataSet^ myDataSet;
void PrintValues( Array^ myArr ) {
System::Collections::IEnumerator^ myEnumerator =
myArr->GetEnumerator();
Array ^localArray;
myArr->Copy(myArr, localArray, myArr->Length); }
};
CLR 힙에서 동적으로 개체 할당
Managed Extensions의 경우 네이티브 힙과 관리되는 힙 사이에 두 개의 new 식을 할당하는 작업은 거의 자동으로 수행되었습니다. 대부분의 경우 컴파일러에서는 메모리를 네이티브 힙에 할당할지 또는 관리되는 힙에 할당할지를 상황에 따라 판단할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
Button *button1 = new Button; // OK: managed heap
int *pi1 = new int; // OK: native heap
Int32 *pi2 = new Int32; // OK: managed heap
상황에 따라 힙을 할당하지 않으려면 __gc 또는 __nogc 키워드를 사용하여 컴파일러에 지시할 수 있습니다. 새 구문에서는 gcnew 키워드를 도입함으로써 두 new 식의 개별 특성이 명확하게 드러납니다. 예를 들어 위의 세 가지 선언은 새 구문에서 다음과 같습니다.
Button^ button1 = gcnew Button; // OK: managed heap
int * pi1 = new int; // OK: native heap
Int32^ pi2 = gcnew Int32; // OK: managed heap
다음은 이전 단원에서 선언한 Form1 멤버를 Managed Extensions에서 초기화하는 예제입니다.
void InitializeComponent() {
components = new System::ComponentModel::Container();
button1 = new System::Windows::Forms::Button();
myDataGrid = new DataGrid();
button1->Click +=
new System::EventHandler(this, &Form1::button1_Click);
}
동일한 초기화를 새 구문으로 변환하면 다음과 같습니다. gcnew 식의 대상인 경우 참조 형식에 대해 캐럿이 필요하지 않습니다.
void InitializeComponent() {
components = gcnew System::ComponentModel::Container;
button1 = gcnew System::Windows::Forms::Button;
myDataGrid = gcnew DataGrid;
button1->Click +=
gcnew System::EventHandler( this, &Form1::button1_Click );
}
어떠한 개체도 가리키지 않는 추적 참조
새 구문에서는 0이 더 이상 null 주소를 나타내지 않으며 1, 10 또는 100과 같은 정수로 취급됩니다. 새로운 특수 토큰이 추적 참조의 null 값을 나타냅니다. 예를 들어, Managed Extensions에서는 다음과 같이 어떠한 개체도 가리키지 않는 참조 형식을 초기화합니다.
// OK: we set obj to refer to no object
Object * obj = 0;
// Error: no implicit boxing
Object * obj2 = 1;
새 구문에서는 Object에 값 형식을 할당하거나 값 형식을 사용하여 이를 초기화하면 해당 값 형식이 암시적으로 boxing됩니다. 새 구문에서는 obj와 obj2가 모두 주소가 지정된 boxed Int32 개체로 초기화됩니다. 이 개체에는 각각 0과 1 값이 들어 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
// causes the implicit boxing of both 0 and 1
Object ^ obj = 0;
Object ^ obj2 = 1;
따라서 추적 핸들을 null로 명시적으로 초기화, 할당 및 비교하려면 새 키워드인 nullptr를 사용해야 합니다. 원래 예제를 올바르게 수정한 결과는 다음과 같습니다.
// OK: we set obj to refer to no object
Object ^ obj = nullptr;
// OK: we initialize obj2 to a Int32^
Object ^ obj2 = 1;
그 결과, 기존 코드를 새 구문으로 이식하는 작업이 다소 복잡할 수 있습니다. 예를 들어, 다음과 같은 값 클래스 선언을 생각해 볼 수 있습니다.
__value struct Holder {
Holder( Continuation* c, Sexpr* v ) {
cont = c;
value = v;
args = 0;
env = 0;
}
private:
Continuation* cont;
Sexpr * value;
Environment* env;
Sexpr * args __gc [];
};
여기에서 args 및 env는 모두 CLR 참조 형식입니다. 생성자에서 이러한 두 멤버를 0으로 초기화하는 과정은 새 구문으로 변환할 때 그대로 유지되지 않습니다. 이는 nullptr로 변경해야 합니다.
value struct Holder {
Holder( Continuation^ c, Sexpr^ v )
{
cont = c;
value = v;
args = nullptr;
env = nullptr;
}
private:
Continuation^ cont;
Sexpr^ value;
Environment^ env;
array<Sexpr^>^ args;
};
마찬가지로, 이러한 멤버를 0과 비교하는 테스트도 멤버를 nullptr와 비교하도록 변경해야 합니다. 다음은 Managed Extensions 구문입니다.
Sexpr * Loop (Sexpr* input) {
value = 0;
Holder holder = Interpret(this, input, env);
while (holder.cont != 0) {
if (holder.env != 0) {
holder=Interpret(holder.cont,holder.value,holder.env);
}
else if (holder.args != 0) {
holder =
holder.value->closure()->
apply(holder.cont,holder.args);
}
}
return value;
}
다음은 0을 모두 nullptr로 바꾸어 수정한 코드입니다. 변환 도구를 사용하면 전부는 아니더라도 대부분의 항목을 자동으로 변환할 수 있습니다. 여기에는 NULL 매크로를 사용하는 경우도 포함됩니다.
Sexpr ^ Loop (Sexpr^ input) {
value = nullptr;
Holder holder = Interpret(this, input, env);
while ( holder.cont != nullptr ) {
if ( holder.env != nullptr ) {
holder=Interpret(holder.cont,holder.value,holder.env);
}
else if (holder.args != nullptr ) {
holder =
holder.value->closure()->
apply(holder.cont,holder.args);
}
}
return value;
}
nullptr는 임의의 포인터 또는 추적 핸들 형식으로 변환되지만 정수 계열 형식으로 확장되지는 않습니다. 예를 들어, 다음과 같은 초기화 집합에서 nullptr는 처음 두 경우에 초기 값으로만 사용할 수 있습니다.
// OK: we set obj and pstr to refer to no object
Object^ obj = nullptr;
char* pstr = nullptr; // 0 would also work here
// Error: no conversion of nullptr to 0 …
int ival = nullptr;
마찬가지로 다음과 같은 오버로드된 메서드 집합이 있다고 가정할 경우,
void f( Object^ ); // (1)
void f( char* ); // (2)
void f( int ); // (3)
다음과 같이 nullptr 리터럴을 사용한 호출은
// Error: ambiguous: matches (1) and (2)
f( nullptr );
모호한 호출이 됩니다. 이는 nullptr가 추적 핸들 및 포인터와 모두 일치하며 형식 간에 우선 순위가 없기 때문입니다. 이러한 경우 모호성을 해결하려면 명시적 캐스트가 필요합니다.
0을 사용한 호출은 인스턴스 (3)과 정확하게 일치합니다.
// OK: matches (3)
f( 0 );
이는 0이 정수 형식이기 때문입니다. f(int)가 없다면 이 호출은 표준 변환을 통해 f(char*)와 모호하게 일치하게 됩니다. 일치 규칙에 따라 정확한 일치는 표준 변환보다 우선 순위가 높습니다. 정확한 일치 항목이 없는 경우 표준 변환은 값 형식에 대한 암시적 boxing보다 우선 순위가 높습니다. 따라서 이 경우에는 모호성이 없습니다.