Pointer related operators (&, *, ->, [])
Peponi │ 12/26/2024 │ 5m
Pointer related operators (&, *, ->, [])
Peponi
1. Introduction
.NET은 포인터를 제한된 범위에서 지원한다. 포인터는 메모리 주소를 보유 하기만 하며 비관리형 형식만 참조 가능하다. 또한 포인터로 지정 가능한 대상은 GC의 영향을 받지 않도록 고정되어야 하며 (스택에 존재하거나 fixed 문으로 고정되어야 함) unsafe 컨텍스트가 필요하다.
포인터 연산자의 종류와 역할은 아래와 같다.
&: 메모리 주소 반환*: 포인터 역참조->: 멤버 액세스[]: 요소 액세스
2. 주소 연산자
& 연산자는 피연산자의 주소를 반환한다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int foo = 6;
int* bar = &foo;
Console.WriteLine($"{(long)bar:X2}"); // 실행할 때마다 값이 달라진다.
}
/* output:
65717DEBAC
*/피연산자가 GC의 영향을 받는 경우 fixed 문을 이용하여 고정 후 주소를 가져올 수 있다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int[] foo = [1, 2, 3];
//int* bar = &foo[1]; // CS0212
fixed (int* bar = &foo[1])
{
Console.WriteLine($"{(long)bar:X2}");
}
}
/* output:
1B99C9019F4
*/3. 역참조 연산자
역참조 연산자 *는 포인터가 가리키는 변수를 반환한다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int foo = 7;
int* bar = &foo;
Console.WriteLine(*bar);
*bar = 10;
Console.WriteLine(foo);
}
/* output:
7
10
*/4. 멤버 액세스 연산자
멤버 액세스 연산자 ->는 * 연산자와 멤버 액세스 식을 결합한다.
다음 두 식은 같은 결과를 가져온다.
pointer->member
(*pointer).member-> 연산자는 아래와 같이 사용한다.
public struct Foo
{
public int Bar;
}
unsafe static void Main(string[] args)
{
Foo foo = new();
Foo* bar = &foo;
Console.WriteLine((*bar).Bar);
bar->Bar = 10;
Console.WriteLine(foo.Bar);
}
/* output:
0
10
*/5. 요소 액세스 연산자
type* p의 p[n] 액세스는 *(p + n)으로 계산된다. n은 암시적으로 int, uint, long, ulong 중 하나로 전환할 수 있는 형식이어야 한다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int* foo = stackalloc int[3];
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
foo[i] = i;
}
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
Console.Write($"{foo[i]} ");
}
}
/* output:
0 1 2
*/6. 포인터 덧셈
pointer + n, n + pointer는 pointer + n * sizeof(T) 포인터를 반환한다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int* ints = stackalloc int[] { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
int* foo = &ints[0];
int* bar = foo + 2;
Console.WriteLine(*bar);
Console.WriteLine(*++bar);
}
/* output:
5
7
*/7. 포인터 뺄셈
pointer - n은 pointer - n * sizeof(T) 포인터를 반환한다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int* ints = stackalloc int[] { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
int* foo = &ints[5];
int* bar = foo - 2;
Console.WriteLine(*bar);
Console.WriteLine(*--bar);
}
/* output:
7
5
*/포인터끼리 뺄셈을 수행하는 경우 주소값을 연산하여 반환한다. (pointer1 - pointer2) / sizeof(T) 값을 반환하며 형식은 long이다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int* ints = stackalloc int[] { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
int* foo = &ints[5];
int* bar = foo - 3;
var baz = foo - bar;
Console.WriteLine(baz.GetType());
Console.WriteLine(baz);
}
/* output:
System.Int64
3
*/8. 포인터 비교
==, !=, >, <, >=, <= 연산자는 포인터 비교에 사용 가능하며 피연산자의 주소를 비교한다.
unsafe static void Main(string[] args)
{
int* ints = stackalloc int[] { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
int* foo = &ints[0];
int* bar = foo + 2;
Console.WriteLine(foo == bar);
Console.WriteLine(foo != bar);
Console.WriteLine(foo > bar);
Console.WriteLine(foo < bar);
Console.WriteLine(foo >= bar);
Console.WriteLine(foo <= bar);
}
/* output:
False
True
False
True
False
True
*/9. 연산자 우선 순위
포인터 관련 연산자의 우선 순위는 아래 순서를 따르며 괄호 ()를 이용해 우선 순위를 변경할 수 있다.
| 우선 순위 | 연산자 |
|---|---|
| 1 | X++, X--, ->, [] |
| 2 | ++X, --X, &, * |
| 3 | +, - |
| 4 | >, <, >=, <= |
| 5 | ==, != |