초기화 (프로그래밍)

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1. 개요
2. C 계열 언어의 초기화
3. 선언과 정의의 구분
참조

1. 개요

초기화(프로그래밍)는 C, C99, C++ 프로그래밍 언어에서 변수나 객체에 초기값을 할당하는 과정 또는 구문을 의미한다. 초기화는 선언자의 선택적인 부분으로, '=' 기호와 표현식, 또는 중괄호와 쉼표로 구분된 표현식 목록으로 구성된다. 초기화를 포함하는 선언은 일반적으로 정의라고 불린다. C++에서는 클래스/구조체의 생성자에서 초기화 리스트를 사용하여 멤버 변수를 직접 초기화할 수 있으며, C++11부터는 initializer list 템플릿을 통해 더욱 강력한 초기화 리스트 개념을 제공한다.

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초기화 (프로그래밍)
초기화 (프로그래밍)
종류	프로그래밍 개념
설명	변수를 사용할 준비를 하는 과정
개요
목적	변수에 초기값을 할당 프로그램의 예상치 못한 동작을 방지
시점	변수 선언 시 프로그램 실행 중 특정 시점
초기화 방법
정적 초기화	컴파일 시 결정되는 값으로 초기화
동적 초기화	런타임 시 계산되는 값으로 초기화
초기화의 중요성
미초기화 변수	예기치 않은 값 (쓰레기 값)을 가질 수 있음
잠재적 문제	프로그램 오류 발생 가능성 증가 보안 취약점 발생 가능성 증가
언어별 초기화 방법
C/C++	명시적 초기화 필요 (예: `int x = 0;`)
Java	멤버 변수는 기본값으로 자동 초기화 (int: 0, boolean: false, 객체: null)
Python	변수 선언 시 초기화 (예: `x = 0`)
추가 정보
주의 사항	초기화는 프로그램의 안정성과 예측 가능성을 높이는 데 중요함
관련 개념	변수, 자료형, 할당

2. C 계열 언어의 초기화

C, C99, C++와 같은 C 계열 언어에서 초기화자(initializer^eng)는 선언자의 선택적인 부분으로, 변수나 객체에 초기값을 할당하는 데 사용된다. 초기화자를 포함하는 선언은 일반적으로 정의(definition^eng)라고 불린다.^[2]^[1]

프로그래밍에서는 종종 "선언"과 "정의"라는 용어를 구분하여 사용하기도 한다. 일반적으로 선언은 데이터 객체(또는 함수)의 이름과 타입을 컴파일러에게 알리는 것을 의미하며, 정의는 해당 객체에 대한 메모리 공간을 할당하는 것을 포함한다. C++ 표준에 따르면 모든 정의는 선언에 해당하지만^[1], 모든 선언이 정의인 것은 아니다. 즉, 초기화 없이 존재만 알리는 선언도 가능하다.

2. 1. 초기화 구문

C/C99/C++에서 '''이니셜라이저'''(initializer, 초기화자)는 선언자의 선택적인 부분이다. 초기화 구문은 '=' 문자와 그 뒤에 오는 표현식으로 구성되거나, 중괄호({ }) 안에 쉼표로 구분된 표현식 목록으로 구성된다. 후자의 중괄호로 묶인 목록은 이니셜라이저 리스트(initializer list) 또는 초기화 리스트(initialization list)라고 불린다.^[2] 다만 C++에서는 "초기화 리스트"라는 용어가 클래스나 구조체 멤버의 초기화에 공식적으로 사용되기도 한다.

초기화를 포함하는 선언, 즉 단순히 존재를 설명하는 대신 데이터 객체를 생성하는 선언은 일반적으로 정의(definition)라고 불린다. C++ 표준에 따르면 모든 정의는 선언이지만, 모든 선언이 정의인 것은 아니다.^[1]

2. 1. 1. C 예시

C 언어에서는 변수, 배열, 구조체 등을 선언할 때 초기값을 함께 지정할 수 있다. 다음은 C 언어의 초기화 예시이다.

int i = 0; // 정수형 변수 i를 0으로 초기화

int k[4] = {0, 1}; // 크기가 4인 정수형 배열 k의 첫 두 원소를 각각 0, 1로 초기화 (나머지 원소 k[2], k[3]은 0으로 자동 초기화)

char tx[3] = 'a'; // 크기가 3인 문자형 배열 tx의 첫 원소를 'a'로 초기화 (tx[0] = 'a', 나머지 원소 tx[1], tx[2]는 0으로 자동 초기화)

char ty[2] = 'f'; // 크기가 2인 문자형 배열 ty의 첫 원소를 'f'로 초기화 (ty[0] = 'f', 나머지 원소 ty[1]은 0으로 자동 초기화)

struct Point {int x; int y;} p = { .y = 13, .x = 7 }; // 구조체 Point 변수 p의 멤버 y를 13, x를 7로 초기화 (C99 지정 초기화 구문)

2. 1. 2. C++ 예시

C++에서는 C 언어의 초기화 구문을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 생성자를 이용한 초기화 등 더욱 다양한 초기화 방법을 제공한다.

아래는 C++ 초기화의 몇 가지 예시이다.

int i2(0);

int j[2] = {rand(), k[0]};

MyClass* xox = new MyClass(0, "zaza");

point q = {0, i + 1};

2. 2. 초기화 리스트 (Initializer List)

C++에서 클래스나 구조체의 생성자는 정의 내에서 생성자 본문 앞에 '''초기화 리스트'''(initializer list)를 가질 수 있다. 초기화 리스트를 사용하면 멤버 변수의 값을 할당하는 것이 아니라 직접 초기화한다는 점에 유의해야 한다.

아래 예시에서 : re(0), im(0) 부분이 초기화 리스트이며, 이를 통해 멤버 변수 `re`와 `im`이 0으로 초기화된다.

struct IntComplex {

// 생성자 정의 내 초기화 리스트 사용

IntComplex() : re(0), im(0) {

// 생성자 본문 (필요한 경우 추가 작업 수행)

}

int re; // 실수부

int im; // 허수부

};

때때로 "초기화 리스트"라는 용어는 배열이나 구조체를 초기화할 때 사용되는 표현식들의 목록을 가리키는 데 사용되기도 한다.

2. 2. 1. C++11의 초기화 리스트

C++11은 std::initializer_list라고 하는 템플릿을 통해 더 강력한 초기화 리스트 개념을 제공한다.

2. 3. 기본 초기화 (Default Initialization)

데이터 초기화는 프로그램에서 명시적인 구문 없이 발생하기도 한다. 예를 들어, 정적 변수가 초기화 구문 없이 선언된 경우, 기본 데이터 유형의 정적 변수는 해당 유형의 0 값으로 초기화되며, 클래스 유형의 정적 객체는 기본 생성자로 초기화된다.

3. 선언과 정의의 구분

C나 C++와 같은 프로그래밍 언어에서는 선언(declaration)과 정의(definition)라는 용어를 구분해서 사용하는 경우가 많다.^[1] 일반적으로 선언은 컴파일러에게 특정 이름(식별자)과 타입(자료형)을 가진 변수나 함수가 존재한다는 사실을 알리는 것을 의미한다. 반면, 정의는 선언의 역할과 더불어 실제로 해당 변수를 위한 메모리 공간을 할당하거나 함수의 본체를 구현하는 것을 포함한다. 변수에 초기값을 할당하는 초기화 과정은 정의에 해당한다.

C++ 표준에 따르면, 기술적으로 정의는 선언의 한 종류이다. 즉, 모든 정의는 선언에 해당한다. 하지만 그 반대는 성립하지 않는데, 모든 선언이 정의인 것은 아니다. 예를 들어, 다른 소스 파일에 정의된 전역 변수를 사용하기 위해 `extern` 키워드를 사용하여 선언하는 경우는 정의에 해당하지 않는다. 이러한 이유로 "선언과 정의"를 구분하여 설명하는 방식이 형식적으로는 정확하지 않을 수 있지만, 개념을 이해하는 데 도움을 주기 때문에 널리 사용된다.^[1]

참조

_[1] 서적 C++ FAQs Addison-Wesley 1999
_[2] 서적 C++ FAQs Addison-Wesley 1999

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