캐스트 연산자 reinterpret_cast

C++의 4가지 캐스트 연산자에 대한 이야기 중 네 번째다.

이번은 그중에서 reinterpret_cast 에 대해서 이야기한다.

자...이제 C++ 캐스트 연산자의 복병이 등장한다.

이전에 static_cast 이야기를 하면서 살짝 사기를 쳤다.

C 스타일의 캐스팅과 가장 비슷한 기능을 하는 무적의 캐스팅은 그 이름도 복잡한 reinterpret_cast 다.

이 캐스트 연산자는 C 스타일의 캐스팅만큼은 아니지만 별반 차이 없이 무배뽀다.

캐스팅 대상을 캐스팅 타겟 타입으로 비트단위로 다시 재해석한다고 보면 된다.

다른 캐스트 연산자가 처리하지 못하고 남은 뒤치다꺼리를 모두 한다.

다만 const_cast 의 역할인 상수성을 날린다거나 하는 등의 기능은 수행하지 못한다.

- reinterpret_cast 사용

reinterpret_cast 를 사용하기 전에 용도와 제약 사항을 확인하자.

전혀 관계없는 타입 간의 변환

상속관계가 없는 클래스 간의 변환 포함

const_cast 의 기능은 수행하지 못함

1. reinterpret_cast 는 C 캐스팅 연산자 다음으로 위험하다.
2. 캐스팅 결과는 컴파일러마다 다를 수 있다. 그만큼 이식성이 적다.
3. 캐스팅이 자유로운 만큼 모든 책임은 프로그래머에게 돌아온다.

1. [예제 1]
2. class BaseOne
3. {
4. public :
5.     virtual void Put1( void ) { cout << "BaseOne 1" << endl; }
6.     virtual void Put2( void ) { cout << "BaseOne 2" << endl; }
7. };
8.  
9. class BaseTwo
10. {
11. public :
12.     virtual void Put1( void ) { cout << "BaseTwo 1" << endl; }
13. };
14.  
15. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
16. {
17.     int IntValue = 1020;
18.     char* pCharPtr1 = NULL;
19.     char* pCharPtr2 = NULL;
20.  
21.     // 컴파일 오류 : 변환할 수 없는 타입
22.     //pCharPtr = IntValue;
23.  
24.     // 컴파일 오류 : 변환할 수 없는 타입
25.     //pCharPtr = static_cast<char*>( IntValue );
26.  
27.     // 컴파일 성공 : 정수를 포인터 타입으로 재해석함 (주소가 유효한지 검사안함)
28.     pCharPtr1 = reinterpret_cast<char*>( IntValue );
29.  
30.     // 해당 변수의 주소 영역에 값을 강제로 쓰는 것 같은 결과 (매우 위험)
31.     memcpy( &pCharPtr2, &IntValue, sizeof( pCharPtr2 ) );
32.  
33.     BaseOne* pBaseOne = NULL;
34.     BaseTwo* pBaseTwo = new BaseTwo;
35.  
36.     // 컴파일 오류 : 상속 관계가 없음
37.     //pBaseOne = pBaseTwo;
38.  
39.     // 컴파일 성공 : 비트 단위로 재해석함
40.     pBaseOne = reinterpret_cast<BaseOne*>( pBaseTwo );
41.  
42.     // 런타임 오류 발생
43.     pBaseOne->Put2();
44.  
45.     const char* pConstCharPtr = NULL;
46.     char* pCharPtr = NULL;
47.  
48.     // 컴파일 오류 : reinterpret_cast 도 상수성은 제거 못함
49.     //pCharPtr = reinterpret_cast<char*>( pConstCharPtr );
50.  
51.     // 컴파일 성공 : const_cast 의 고유 기능
52.     pCharPtr = const_cast<char*>( pConstCharPtr );
53.  
54.     return 0;
55. }

위의 [예제 1] 에서 reinterpret_cast 의 기본 동작을 볼 수 있다.

[예제 1] 의 'pCharPtr1 = reinterpret_cast<char*>( IntValue );' 처럼 포인터 변수에 주소 값을 명시적으로 세팅할 때 reinterpret_cast 를 사용할 수 있다.

이때 해당 주소 값이 유효한지 검사는 하지 않는다. 잘못된 주소 값이라면 런타임에 문제가 발생한다.

'pBaseOne = reinterpret_cast<BaseOne*>( pBaseTwo );' 에서 볼 수 있듯이 아무런 관계가 없는 클래스 포인터 간에도 변환은 성공한다.

[예제 1] 을 실행 시 런타임 오류가 나는 것처럼 컴파일러가 뒷감당을 해주지는 않는다.

이런 문제점 때문에 최대한 reinterpret_cast 의 사용을 권장하지 않는 것이다.

- 참고

'memcpy( &pCharPtr2, &IntValue, sizeof( pCharPtr2 ) );' 처럼 메모리 복사로 reinterpret_cast 를 흉내 내서 같은 결과를 도출해봤지만 다른 구현환경에서도 같은 결과가 나올지는 알 수 없다.