대입 연산자

대입 연산자 (Assignment operators)

대입 연산자는 왼쪽 변수의 값을 오른쪽 값으로 바꾸는 이항 연산자예요. = 하나만 떠올리기 쉽지만, C에는 += 같은 복합 대입 연산자도 있어요. 또 "배열은 대입할 수 없다"는 규칙도 이 연산자에서 나와요. 어떤 것이 대입 가능하고 어떤 것이 안 되는지, 반환 값은 무엇인지 정리해 볼게요.

출처: cppreference Assignment operators

본문

대입 연산자와 복합 대입 연산자는, 왼쪽에 있는 변수를 오른쪽에 있는 값을 사용해 수정하는 이항 연산자예요.

단순 대입 (Simple assignment)

단순 대입 연산자 표현식의 형태는 다음과 같아요.

대입은 rhs의 값에서 lhs의 타입으로 암시적 변환을 수행하고, 그다음 lhs가 지정하는 객체의 값을 변환된 rhs 값으로 바꿔치기해요.

대입은 또한 lhs에 저장된 것과 같은 값을 반환해요 (그래서 a=b=c 같은 표현식이 가능해요). 대입 연산자의 값 카테고리는 비-lvalue예요 (그래서 (a=b)=c 같은 표현식은 무효예요).

rhs와 lhs는 다음 중 하나를 만족해야 해요.

• lhs와 rhs가 모두 호환되는 struct 또는 union 타입이거나...

• rhs가 lhs로 암시적으로 변환 가능해야 해요. 이는 다음을 함의해요.

  • lhs와 rhs가 모두 산술 타입인 경우. 이때 lhs는 volatile 한정 또는 atomic(C11부터)일 수 있어요.
  • lhs와 rhs가 모두 (한정자를 무시하고) 호환되는 타입에 대한 포인터이거나, 둘 중 하나가 void에 대한 포인터인 경우. 그리고 변환이 가리켜지는 타입에 한정자를 추가하지 않는 경우. lhs는 volatile 또는 restrict(C99부터) 한정 또는 atomic(C11부터)일 수 있어요.
  • lhs가 (한정 또는 atomic(C11부터)일 수 있는) 포인터이고 rhs가 NULL 같은 널 포인터 상수 또는 nullptr_t 값(C23부터)인 경우
  • lhs가 (한정 또는 atomic일 수 있는) _Bool 타입이고 rhs가 포인터 또는 nullptr_t 값(C23부터)인 경우 (C99부터)
  • lhs가 (한정 또는 atomic일 수 있는) nullptr_t 타입이고 rhs가 nullptr_t 타입인 경우 (C23부터)

참고 (Notes)

rhs와 lhs가 메모리에서 겹치면(예: 같은 union의 멤버들), 겹침이 정확하고 타입이 호환되는 경우가 아니면 동작은 정의되지 않아요.

배열은 대입할 수 없지만, 구조체로 감싼 배열은 같은(또는 호환되는) struct 타입의 다른 객체에 대입할 수 있어요.

lhs를 갱신하는 부작용은 값 계산들 **다음에 시퀀싱(sequenced after)**되지만, lhs와 rhs 자체의 부작용은 아니에요. 그리고 피연산자의 평가는 평소처럼 서로에 대해 비시퀀싱(unsequenced)돼요 (그래서 i=++i; 같은 표현식은 정의되지 않아요).

대입은 부동소수점 표현식에서 여분의 범위와 정밀도를 제거해요 (FLT_EVAL_METHOD 참고).

C++에서는 대입 연산자가 lvalue 표현식이지만, C에서는 그렇지 않아요.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // integers
    int i = 1, j = 2, k = 3; // initialization, not assignment
    i = j = k; // values of i and j are now 3
    // (i = j) = k; // Error: lvalue required
    printf("%d %d %d\n", i, j, k);

    // pointers
    const char c = 'A'; // initialization; not assignment
    const char *p = &c; // initialization; not assignment
    const char **cpp = &p; // initialization; not assignment
    // cpp = &p; // Error: char** is not convertible to const char**
    *cpp = &c; // OK, char* is convertible to const char*
    printf("%c\n", **cpp);
    cpp = 0; // OK, null pointer constant is convertible to any pointer

    // arrays
    int arr1[2] = {1, 2}, arr2[2] = {3, 4};
    // arr1 = arr2; // Error: cannot assign to an array
    printf("arr1[0]=%d arr1[1]=%d arr2[0]=%d arr2[1]=%d\n",
            arr1[0], arr1[1], arr2[0], arr2[1]);

    struct { int arr[2]; } sam1 = {{5, 6}}, sam2 = {{7, 8}};
    sam1 = sam2; // OK: can assign arrays wrapped in structs
    printf("%d %d\n", sam1.arr[0], sam1.arr[1]);
}

출력:

3 3 3
A
arr1[0]=1 arr1[1]=2 arr2[0]=3 arr2[1]=4
7 8

복합 대입 (Compound assignment)

복합 대입 연산자 표현식의 형태는 다음과 같아요.

여기서

표현식 lhs@=rhs는 lhs = lhs@(rhs)와 정확히 같아요. 단 lhs가 한 번만 평가된다는 점이 달라요.

lhs가 atomic 타입이면, 그 연산은 메모리 순서 memory_order_seq_cst를 가진 단일 원자 읽기-수정-쓰기(read-modify-write) 연산처럼 동작해요. 정수 원자 타입의 경우 복합 대입 @=는 다음과 동등해요:

T1 *addr = &lhs;
T2 val = rhs;
T1 old = *addr;
T1 new_;
do { new_ = old @ val; } while (!atomic_compare_exchange_strong(addr, &old, new_));

(C11부터)

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 10;
    int hundred = 100;
    int ten = 10;
    int fifty = 50;

    printf("%d %d %d %d\n", x, hundred, ten, fifty);

    hundred *= x;
    ten /= x;
    fifty %= x;

    printf("%d %d %d %d\n", x, hundred, ten, fifty);

    return 0;
}

출력:

10 100 10 50
10 1000 1 0

더 알아보기

• 대입 연산자는 할당 시 부작용·시퀀싱 규칙을 다루는 평가 순서 문서와 이어져요.
• 구조체 대입과 원자 대입은 구조체·원자 연산 문서에서 더 깊게 볼 수 있어요.
• cppreference의 Assignment operators 원문에서 표준 절 번호를 더 확인할 수 있어요.