[C++] L-Value & R-Value

R-value와 L-value는 C++에서 값의 카테고리를 구분하는 중요한 개념입니다. 이 두 가지 개념을 이해하는 것은 이동 의미론, 참조, 값 반환 최적화 등을 다룰 때 매우 중요합니다.

L-value (Left Value)

L-value는 메모리 위치를 참조하는 값입니다. 쉽게 말해, L-value는 '왼쪽'에 올 수 있는 값으로, 식의 좌변에 올 수 있는 변수나 참조입니다. L-value는 주소를 가지므로, 해당 위치에 새로운 값을 할당할 수 있습니다.

예시

int x = 10;   // 'x'는 L-value
x = 20;       // 'x'는 식의 좌변에 올 수 있으므로 L-value
int* p = &x;  // 'x'는 주소를 가지므로 L-value

R-value (Right Value)

R-value는 메모리 위치를 가지지 않는 값입니다. 쉽게 말해, R-value는 '오른쪽'에 올 수 있는 값으로, 식의 우변에 오는 임시 값이나 리터럴입니다. R-value는 보통 값이므로, 해당 위치에 값을 할당할 수 없습니다.

예시

int x = 10;   // '10'은 R-value, 'x'는 L-value
int y = x + 5; // 'x + 5'는 R-value

R-value와 L-value의 구분

1. L-value는 메모리 주소를 가지며, 식의 좌변에 올 수 있는 변수나 참조입니다.
2. R-value는 일시적인 값이거나 리터럴이며, 식의 우변에 올 수 있는 값입니다.

R-value 참조와 이동 의미론

C++11부터 R-value 참조(&&)를 도입하여 이동 의미론을 지원합니다. 이는 자원을 효율적으로 이동할 수 있게 하여 성능을 최적화하는 데 사용됩니다.

R-value 참조

R-value 참조는 R-value에 바인딩할 수 있는 참조입니다. 이는 주로 이동 생성자와 이동 대입 연산자에서 사용됩니다.

#include <iostream>
#include <utility>

class MyClass {
private:
    int* data;

public:
    // 생성자
    MyClass(int value) : data(new int(value)) {}

    // 소멸자
    ~MyClass() { delete data; }

    // 이동 생성자
    MyClass(MyClass&& other) noexcept : data(other.data) {
        other.data = nullptr; // other를 무효 상태로 설정
    }

    // 이동 대입 연산자
    MyClass& operator=(MyClass&& other) noexcept {
        if (this != &other) {
            delete data; // 기존 리소스 해제
            data = other.data; // 자원의 소유권 이동
            other.data = nullptr; // other를 무효 상태로 설정
        }
        return *this;
    }

    void print() const { std::cout << "Value: " << (data ? *data : 0) << std::endl; }
};

int main() {
    MyClass a(10);
    MyClass b = std::move(a); // 이동 생성자 호출

    b.print(); // Value: 10
    a.print(); // Value: 0 (무효 상태)

    MyClass c(20);
    c = std::move(b); // 이동 대입 연산자 호출

    c.print(); // Value: 10
    b.print(); // Value: 0 (무효 상태)

    return 0;
}

L-value 참조와 R-value 참조의 차이

• L-value 참조 (T&): L-value에만 바인딩됩니다. 기존의 C++에서 사용되던 참조 타입입니다.
• R-value 참조 (T&&): R-value에만 바인딩됩니다. 이동 의미론을 지원하기 위해 C++11에서 도입된 참조 타입입니다.

요약

• L-value: 메모리 위치를 가지며, 식의 좌변에 올 수 있는 값입니다. 변수나 참조가 L-value입니다.
• R-value: 일시적인 값이나 리터럴이며, 식의 우변에 올 수 있는 값입니다.
• L-value 참조: L-value에만 바인딩됩니다 (T&).
• R-value 참조: R-value에만 바인딩됩니다 (T&&).

이 개념들은 C++의 성능 최적화, 특히 이동 의미론을 이해하고 사용하는 데 중요합니다.