헷갈리기 쉬운 레퍼런스와 포인터 각각의 개념과 그 둘의 관계에 대해 적어 봤습니다.
* 오해를 방지하기 위해 레퍼런스(reference)에 대해 미리 언급을 하자면 여기서의 레퍼런스는
c++에서 포인터와 동시에 사용하는 그 Reference를 직접적으로 지칭하는게 아닙니다.
이론적인 개념으로서의 더 추상적인 의미의 레퍼런스를 말하는 겁니다.
- 레퍼런스란?
영어 뜻 그대로 "참조"라는 뜻입니다.
참조는 대상이 있어야 의미가 있기 때문에 레퍼런스에는 항상 참조하고 있는 대상이 있게 됩니다.
즉 레퍼런스 자체는 무언가를 참조하고 있는 놈이고 그 참조를 따라가면 대상이 나오게 됩니다.
- 레퍼런스의 개념이 필요한 이유?
효율성 때문에 그렇습니다.
예를들어 설명하자면
학술서적이나 논문 제일 뒤에 보면 참고 문헌이 나옵니다.
본문에서 쓰인 이론적 바탕이나 인용문이 있는 문헌들입니다.
그 문헌들을 사용할때 문헌 내용을 통째로 들고와서 논문 뒤에 붙이게 된다면 배보다 배꼽이 더 큰 상황이 됩니다.
수십장의 논문을 쓰는데 참고문헌만 수백장이 붙어버리게 되는 형국입니다.
너무나 비효율적입니다.
그래서 이런 서적들에서도 레퍼런스를 사용하게 됩니다.
실제 참조하고 있는 대상을 들고있지않고 그 대상에 대한 참조(여기선 제목, 저자 등의 정보)만 가지고 있는게 더 효율적입니다.
컴퓨터 세계로 옮겨와서 이해해보면
내가 사용하고 싶은 자료를 매번 통째로 가져와서 작업을 하면 공간을 크게 차지하니 공간 효율성이 떨어지고
매번 내가 있는 장소로 모든 내용을 다 옮겨와야 하니 시간 효율성도 떨어지게 됩니다.
대신 레퍼런스를 이용해서 자료가 있는 장소로 가서 해당 내용을 사용하면 됩니다.
자료가 있는 장소로가는(역참조, dereference) 비용이 들지만 그 내용을 그대로 다 가져오는 비용에 비하면 훨씬 적습니다.
- 포인터란?
포인터는 레퍼런스의 구현 방법 중 하나입니다.
포인터는 대상을 참조할 때 대상의 시작 메모리 주소를 이용하게 됩니다.
포인터를 역참조(c에서는 * 연산자)하면 메모리상의 해당 주소로 찾아가게 되어 포인터의 대상 자료를 이용할 수 있게 됩니다.
이런 구현방법은 만들기 나름이라서 대상을 찾아갈 수만 있으면 어떠한 방법을 써도 상관이 없습니다.
앞선 서적의 예를 다시 들면
보통 참고문헌이 사용하는 레퍼런스 방법은 제목, 저자, 발표한 학회 등의 정보를 적어 두는 겁니다.
다른 방법으로 구현하자면 모든 책에 고유한 일련번호를 붙이고 참고문헌에는 그 인련번호만 써두어도 가능할 겁니다.
(더 정확히 이야기 하면 포인터는 개발자에게 직접 메모리에 접근할 수 있는 방법을 제공하는 수단입니다.
그리고 레퍼런스 기능은 그 메모리 접근 능력을 이용해 개발자가 직접 수행하도록 일임하는 겁니다.
요즘의 언어는 레퍼런스 기능을 언어가 대신 수행해 줍니다.)
- 레퍼런스와 포인터의 관계
포인터는 레퍼런스의 구현방법 중 하나이기 때문에
포인터는 레퍼런스라고 할 수 있습니다.
하지만 레퍼런스를 포인터라고 하면 곤란합니다.
- 포인터가 없는 언어에서의 레퍼런스
대표적으로 자바와 같은 언어가 포인터가 없습니다.
또 웹에서 주로 사용하는 자바스크립트에도 포인터가 없습니다.
물론 이런 언어에서도 레퍼런스를 사용합니다.
그런데 자바나 자바스크립트 사용하면서 레퍼런스에 대해 고민해본적 있나요?
없을 겁니다.
요즘 언어들은 레퍼런스의 사용방법을 사용자에게 노출시키지 않습니다.
그걸 개발자가 일일히 생각해서 사용하면 실수할 여지가 많고 코딩이 복잡해지기 때문입니다.
대신 해당 내용은 언어의 구현부분에서 사용자 모르게 은밀하게 처리 됩니다.
- 그럼 포인터는 필요 없나?
포인터는 메모리 단위로 매우 낮은수준의 컨트롤을 가능하게 해줍니다.
때문에 높은 수준의 자유도를 얻을 수 있습니다.
그래서 아주 잘만 쓴다면 언어가 직접 컨트롤하는 레퍼런스보다 더 효율적인 프로그램을 작성할 수 있게 됩니다.
또한 하드웨어를 직접 조작해야하는 프로그래밍에서는 직접 메모리를 조작해야 하는 일이 많기 때문에
여전히 그리고 앞으로도 사용하게 될 겁니다.
끝.
