감자의 개발자 노트

• 4.3.1 함수에 대한 외부 연결(External Linkage)
• 4.3.2 변수에 대한 외부 연결
• 4.3.3 전역 상수에 대한 외부 연결

4.3.1 함수에 대한 외부 연결(External Linkage)

일반적으로 다른 cpp 파일에 있는 것을 끌어다가 쓰려면 #include 전처리기를 통해 해당 cpp 파일을 끌어다가 쓸 수 있다. 하지만 cpp 파일을 직접 include하는 것은 권장하지 않는다고 한다. 마치 어릴 때 먹는 불량식품 느낌으로 먹어도 되는데 안 먹었으면 한다~ 정도의 느낌으로 받아들이면 되겠다.

cpp 파일을 include할 수 있지만 클래스를 구성하게 되면 헤더에 선언을 전부 올려놓고 cpp에 정의를 하기 때문에 그냥 헤더 파일을 include하면 될 것이다. 정말 특수한 경우라서 cpp 파일 내부의 함수가 필요하다면 전방 선언을 통해 해당 함수를 끌어다가 쓸 수 있겠다.

// Extern c++ file
#include <iostream>

void doSomething()
{
	using namespace std;

	cout << "Hello" << endl;
}

// main 파일

// extern이 생략되어 있다.
void doSomething();

int main()
{
	doSomething();

	return 0;
}

전방 선언을 해서 외부 cpp 파일의 함수를 끌어다가 쓰는 예시가 위의 코드로 볼 수 있다. 전방 선언을 통해 main 함수에서 외부 파일의 함수가 호출되면 연결되어 사용할 수 있게 된다. 전방 선언 앞에는 extern 키워드가 숨어 있으며, 이 키워드를 통해 외부 파일의 함수를 끌어 쓸 수 있다.

4.3.2 변수에 대한 외부 연결

extern 키워드를 활용하면 외부에 있는 변수도 끌어 쓸 수 있다. 위와 비슷하게 한 번 설정하고 사용해보자!

// Extern c++ file

extern int exA;

// main file
#include <iostream>

using namespace std;


extern int exA;

int main()
{
	cout << exA << endl;

	return 0;
}

위의 코드를 실행하면 다음과 같은 에러가 뜬다.

링커 에러라고 불리는 LNK2001과 LNK1120이다.

error LNK2001: unresolved external symbol "int exA"
fatal error LNK1120: 1 unresolved externals

해당 에러가 발생한 이유는 선언만 되어 있고 exA가 메모리에 할당이 안되어 있기 때문이다. 사용하기 위해서 외부 cpp 파일에 해당 변수를 초기화하고 사용하자! 아래처럼 수정하고 사용하면 된다.

// Extern c++ file

extern int exA = 123;

만약 양쪽 파일에 전부 exA를 초기화시켜주면 어떻게 될까? 이번에도 두개의 에러 메시지를 만날 수 있다. 바로 LNK2005와 LNK1169이다.

error LNK2005: "int exA" (?exA@@3HA) already defined in Source.obj
fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found

위 에러를 해결하기 위해서는 중복된 초기화를 삭제해주면 되겠다!

4.3.3 전역 상수에 대한 외부 연결

전역 상수에 대한 외부 연결을 다뤄보자. 우선은 하나의 헤더 파일에 프로그램에서 쓸 상수를 모아둔다.

// My_const.h
#pragma once

namespace Constants
{
	const double pi(3.141592);
	const double gravity(9.8);
}

여기서 만들어진 상수를 test.cpp에서 사용하는 함수로 구현하였다. 상수에 대한 주소도 같이 보기 위하여 주소도 출력한다.

// test.cpp
#include <iostream>
#include "My_const.h"

void doSomething()
{
	using namespace std;

	cout << "Hello" << endl;

	cout << "In 4_2_1.cpp file" << Constants::pi << " " << &Constants::pi << endl;
}

이제 위의 상수가 담긴 헤더 파일과 test.cpp 파일을 include하여 사용하는 파일을 만들고 이 파일에서도 상수를 끌어와서 사용도 하고 test.cpp의 함수를 사용해서 써보기도 한다.

// main.cpp
#include <iostream>
#include "My_const.h"

using namespace std;

void doSomething();

int main()
{
	doSomething();

	// pi가 중복되게 존재한다. 메모리 낭비
	cout << "In main.cpp file" << Constants::pi << " " << &Constants::pi << endl;
    
	return 0;
}

총 3개의 파일을 만들고서 주소를 출력하면 pi의 주소가 다름을 확인할 수 있다. 이게 의미하는 것은 만약 해당 상수를 수십만번 사용할 경우 수십만번의 메모리 할당이 이루어지고 낭비가 생긴다는 것이다.

상수를 초기화해준 파일을 헤더와 cpp 파일로 분할하고 상수 앞에 extern 키워드를 붙이면 메모리 할당을 계속하지 않고 단 한번 수행하며, 해당 메모리에 접근하여 상수를 가져다가 쓰게 된다.

namespace Constants
{
	extern const double pi(3.141592);
	extern const double gravity(9.8);
}