SungJin Kang

SungJin Kang

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lvalue, rvalue의 개념적 이해

lvalue는 메모리에서 식별할 수 있는 공간을 차지하고 있는 오브젝트이다.
반면 rvalue는 메모리에서 식별할 수 있는 공간을 차지하고 있지 않은 오브젝트이다.
rvalue는 쉽게 말하면 일반 상수나, 레지스터에 값이 있는 경우이다.
rvalue를 “리터럴 상수”라고 부르기도 한다. 레지스터에 값이 존재하기 때문에 단시간내에 사라질 변수이다.

int* y = &x;  
여기서 y lvalue이다
&x rvalue이다. & lvalue 매개변수로 전달받아 rvalue 반환하는 연산자이다.       

int* y = &666; // 에러! -> &는 lvalue를 매개변수로 전달받는다.     
int y;
666 = y; // 에러!
666 rvalue 특정 메모리 공간을 가지고 있지 않기 때문에 할당을   없다.

상수 10은 레지스터나 메모리에 저장되어 있는 것이 아니라 그냥 어셈블리 명령어 코드 자체에 상수 숫자 데이터가 들어가 있는 것이다. 그러므로 rvalue 이다.


int global = 100;

int& setGlobal()
{
    return global;    
}

setGlobal() = 400; // 성공

int& 즉 reference는 특정한 메모리 공간을 가지는 lvalue를 가리키기 때문에 reference 또한 lvalue이다. ( 레퍼런스도 결국 내부적으로는 포인터랑 같다 )

lvalue reference는 무엇일까?
말 그대로 lvalue를 가리키는 변수이다.

int& yref = 10; // 에러!

위의 코드도 당연히 에러를 발생시킨다.
lvalue reference는 특정한 메모리 공간을 가지는 lvalue를 가리키는 변수인데 10은 rvalue이기 때문이다.
특정한 메모리 공간을 가지는 lvalue를 가리키는 변수가 단시간 내에 사라질 변수인 rvalue를 가리킨다는 것은 말이 안된다.

class A
{

};
A& a = A(); // 에러!

위의 코드 또한 오류를 발생시킨다.
A()는 임시 객체를 생성하는 것인데 임시 객체는 rvalue이기 때문이다.


const int& ref = 10;  // 성공!

위의 코드는 에러를 발생시키지 않는다. 왜일까?
그럼 어떻게 const T&, lvalue 레퍼런스에는 rvalue를 전달할 수 있는 것인가. 이 또한 rvalue를 이해하면 쉬운데 rvalue라는 것은 상수로 바뀌어서는 안되는 수이다. 그러므로 T&는 바뀔 가능성이 있으나 const T&는 const로 보호를 해주어서 그 값이 바뀔 가능성이 없으므로 const T&에는 rvalue를 전달할 수 있는 것이다. ( 물론 이 모든 것은 컴파일러단(C++)에서 정한 규칙일 뿐이지 lvalue이든 rvalue이든 메모리 상에서 그 값을 수정하는 것은 기술적으로 불가능한 일은 아니다. )

class A
{

};
const A& a = A(); // 성공!

임시 객체 A()는 rvalue이므로 그 값이 변경되면 안된다.
그래서 const A&로 전달 받아야한다.

실제로 위의 코드를 실행시키면 내부적으로는 상수 10을 저장할 숨겨진 lvalue 변수를 스택에 생성하고 const int&는 그 숨겨진 lvalue 변수를 가리키는 것이다. 그러니깐 따지고보면 이 경우도 겉으로는 rvalue를 가리키는 것 처럼 보이지만 내부적으로는 lvalue를 가리킨다.

/ the following...
const int& ref = 10;

// 위의 코드는 내부적으로는 아래와 같이 작동한다.
int __internal_unique_name = 10; // 상수 10을 숨겨진 lvalue에 저장
const int& ref = __internal_unique_name; // reference는 실제로는 lvalue를 가리킴

https://eli.thegreenplace.net/2011/12/15/understanding-lvalues-and-rvalues-in-c-and-c/,

https://www.internalpointers.com/post/understanding-meaning-lvalues-and-rvalues-c