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논리적으로는 데이터를 얻어오는 상수 멤버 함수이나, 실질적으로는 멤버 변수를 수정하는 함수가 있습니다. 주로 지연 생성이나 캐쉬를 구현하는 경우에 필요합니다.

Date를 문자열로 리턴하는 함수를 만든다고 해봅시다. 다음 가정을 해봅시다.

  1. 문자열 변환에 비용이 많이 듭니다.
  2. 프로그램내에서 광범위하게 Date개체가 많이 사용됩니다.
  3. 이중에 일부만 어쩌다 한번씩 문자열로 변환해서 사용합니다.

필요할 때만 데이터를 생성하는 방법

실제 문자열이 필요할때 MakeText() 함수를 호출하여 문자열을 생성하여 사용할 수 있습니다.

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class Date {
    int m_Year;
    int m_Month;
    int m_Day;
public: 
    Date(int year, int month, int day) :
        m_Year(year),
        m_Month(month), 
        m_Day(day) {
    }

    // Getter/Setter
    void SetYear(int val) {m_Year = val;} 
    void SetMonth(int val) {m_Month = val;}
    void SetDay(int val) {m_Day = val;}
public:
    // (△) 비권장. 호출할 때마다 문자열을 새롭게 만듭니다.
    // 데이터를 yyyy-mm-dd 형식으로 만듬
    std::string MakeText() const { // 멤버 변수를 수정하지 않으므로 const
        char buffer[] = "yyyy-mm-dd";
        snprintf(buffer, 11, "%04d-%02d-%02d", m_Year, m_Month, m_Day); // 널문자 포함 11
        return buffer;
    }
};
Date date(20, 2, 10); // 20년 2월 10일
EXPECT_TRUE(date.MakeText().compare("0020-02-10") == 0);

하지만 이 방식은 MakeText()함수를 호출할때 마다 문자열을 생성한다는 문제가 있습니다. 이미 동일한 문자열을 만든적이 있음에도 불구하고요. 만약 문자열 생성에 속도 비용이 많이 든다면 불필요한 속도 지연이 있게 됩니다.

매번 데이터를 생성하는 방법

이미 만들어진 문자열을 다시 만드는게 부담스러워, Date 값이 수정될 때에만 문자열을 만들 수 있습니다.

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class Date {
    int m_Year;
    int m_Month;
    int m_Day;
    std::string m_Text; // yyyy-mm-dd
public: 
    Date(int year, int month, int day) :
        m_Year(year),
        m_Month(month), 
        m_Day(day),
        m_Text() {
        MakeText(); // (△) 비권장. 값이 설정되었으니 문자열을 만듬
    }

    // Getter/Setter
    void SetYear(int val) {
        m_Year = val; 
        MakeText(); // (△) 비권장. 값이 수정되었으니 문자열을 만듬
    } 
    void SetMonth(int val) {
        m_Month = val;
        MakeText(); // (△) 비권장. 값이 수정되었으니 문자열을 만듬
    }
    void SetDay(int val) {
        m_Day = val;
        MakeText(); // (△) 비권장. 값이 수정되었으니 문자열을 만듬
    }

    const std::string& GetText() const {return m_Text;}

private:
    // 데이터를 yyyy-mm-dd 형식으로 만듬
    void MakeText() {
        char buffer[] = "yyyy-mm-dd";
        snprintf(buffer, 11, "%04d-%02d-%02d", m_Year, m_Month, m_Day); // 널문자 포함 11
        m_Text = buffer;
    }
};
Date date(20, 2, 10); // 20년 2월 10일
EXPECT_TRUE(date.GetText().compare("0020-02-10") == 0);

Date개체에서 값 수정시마다 MakeText()함수를 호출하고, 쓸데없이 미리 문자열도 만들어 저장합니다. 특히나 모든 Date개체에서 미리 문자열을 만들어 두기 때문에 메모리 관점에서도 낭비입니다.

캐쉬를 사용하는 방법

데이터 생성에 비용이 많이 드는 경우 계산된 값을 캐쉬해 두고, 값이 변경된 경우에만 새롭게 문자열을 생성할 수 있도록 캐쉬를 초기화하여 불필요한 문자열 생성을 최소화할 수 있습니다.

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class Date {
    int m_Year;
    int m_Month;
    int m_Day;
    std::string m_Cached; // 문자열을 캐쉬해 둡니다.
public: 
    Date(int year, int month, int day) :
        m_Year(year),
        m_Month(month), 
        m_Day(day),
        m_Cached() {
    }

    // Getter/Setter
    void SetYear(int val) {
        m_Year = val;
        m_Cached.clear(); // 캐쉬를 초기화
    } 
    void SetMonth(int val) {
        m_Month = val;
        m_Cached.clear(); // 캐쉬를 초기화
    }
    void SetDay(int val) {
        m_Day = val;
        m_Cached.clear(); // 캐쉬를 초기화
    }
public:
    // (O) 한번 호출되면 데이터를 캐쉬해 둡니다.
    // (O) 멤버 변수를 리턴하므로 const std::string& 리턴
    // (△) 비권장. 멤버 변수의 값을 리턴하는데 상수 멤버 함수가 아닙니다.
    // 데이터를 yyyy-mm-dd 형식으로 만듬
    const std::string& MakeText() { 

        // 캐쉬된게 없다면 생성
        if (m_Cached.empty()) {
            char buffer[] = "yyyy-mm-dd";
            snprintf(buffer, 11, "%04d-%02d-%02d", m_Year, m_Month, m_Day); // 널문자 포함 11
            m_Cached = buffer; // 캐쉬에 저장
        }

        return m_Cached;
    }
};
Date date(20, 2, 10); // 20년 2월 10일
EXPECT_TRUE(date.MakeText().compare("0020-02-10") == 0); 
EXPECT_TRUE(date.MakeText().compare("0020-02-10") == 0); // 기존 캐쉬를 사용

date.SetYear(21); // 년도를 21년으로 변경. 캐쉬가 초기화됨
EXPECT_TRUE(date.MakeText().compare("0021-02-10") == 0); // 문자열 생성

여기서 아쉬운 점은 MakeText()함수가 멤버 변수의 값을 리턴하는 Getter 함수이지만 비 상수 멤버 함수라는 점입니다. 어찌되었건 멤버 변수인 m_Cached를 수정하니까요.

mutable로 상수 멤버 함수를 만드는 방법

이럴때 m_Cached를 mutable로 정의하면, 상수 멤버 함수이더라도 멤버 변수를 수정할 수 있습니다. Getter 함수의 의미처럼 보이도록 함수명도 MakeText()에서 GetText() 로 변경하였습니다. 단, 상수 멤버 함수 이지만 예외가 발생할 수 있으니, 유의해서 사용해야 합니다.

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const std::string& GetText() const  

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class Date {
    int m_Year;
    int m_Month;
    int m_Day;
    mutable std::string m_Cached; // (O) 상수 멤버 함수에서 수정 가능합니다. 문자열을 캐쉬해 둡니다.
public: 
    Date(int year, int month, int day) :
        m_Year(year),
        m_Month(month), 
        m_Day(day),
        m_Cached() {
    }

    // Getter/Setter
    void SetYear(int val) {
        m_Year = val;
        m_Cached.clear(); // 캐쉬를 초기화
    } 
    void SetMonth(int val) {
        m_Month = val;
        m_Cached.clear(); // 캐쉬를 초기화
    }
    void SetDay(int val) {
        m_Day = val;
        m_Cached.clear(); // 캐쉬를 초기화
    }

    // (O) 한번 호출되면 데이터를 캐쉬해 둡니다.
    // (O) 멤버 변수를 리턴하므로 const std::string& 리턴
    // (O) mutable 개체를 수정합니다.
    // 데이터를 yyyy-mm-dd 형식으로 만듬
    const std::string& GetText() const { 

        // 캐쉬된게 없다면 생성
        if (m_Cached.empty()) {
            char buffer[] = "yyyy-mm-dd";
            snprintf(buffer, 11, "%04d-%02d-%02d", m_Year, m_Month, m_Day); // 널문자 포함 11
            m_Cached = buffer; // 캐쉬에 저장
        }
        return m_Cached;
    }
};

Date date(20, 2, 10); // 20년 2월 10일
EXPECT_TRUE(date.GetText().compare("0020-02-10") == 0); 
EXPECT_TRUE(date.GetText().compare("0020-02-10") == 0); // 기존 캐쉬를 사용

date.SetYear(21); // 년도를 21년으로 변경. 캐쉬가 초기화됨
EXPECT_TRUE(date.GetText().compare("0021-02-10") == 0); // 문자열 생성

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