[C/C++] 전역변수와 장단점 자세히 살펴보기: 좋은 코딩

1. 문제 개요

C와 C++에서 전역 변수는 전역에서 접근 가능하며 편리하지만, 프로그램 유지보수성과 테스트에 악영향을 줄 수 있다는 이유로 종종 "피해야 할 것"으로 간주됩니다. 하지만, 전역 변수를 무조건 나쁜 것으로 간주하기 전에, 이들의 장점과 단점을 이해하고 적절히 사용하는 것이 중요합니다.

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2. 전역 변수의 장점

2.1 간결한 코드

• 전역 변수를 사용하면 여러 함수에서 공유해야 하는 데이터를 매번 인자로 전달할 필요가 없습니다.
• 코드가 간결해지고 함수 호출이 단순해집니다.

예제:

int globalCounter = 0;

void increment() {
    globalCounter++;
}

void display() {
    printf("Counter: %d\n", globalCounter);
}

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2.2 메모리와 성능 효율성

• 반복적으로 생성 및 소멸되는 데이터는 전역 변수로 정의하여 메모리 할당과 해제를 최소화할 수 있습니다.
• 예: 네트워크 버퍼나 캐시 데이터를 저장할 때 유용.

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2.3 코드 간 통합이 쉬움

• 전역 변수는 여러 모듈 간 데이터를 간단히 공유할 수 있어 간단한 프로그램이나 프로토타이핑에 적합합니다.

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3. 전역 변수의 단점

3.1 디버깅과 유지보수 어려움

• 전역 변수는 프로그램 전체에서 접근 가능하기 때문에, 어떤 함수가 변수 값을 변경했는지 추적하기 어렵습니다.
• 프로그램 규모가 커질수록 복잡성이 증가합니다.

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3.2 테스트와 모듈화 저하

• 전역 변수는 의존성을 생성하므로 테스트가 어려워지고 코드의 재사용성이 떨어집니다.
• 멀티스레드 환경에서 동시 접근 문제를 초래할 수 있습니다.

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3.3 이름 충돌 문제

• 전역 변수 이름이 중복될 경우 충돌이 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 네임스페이스나 접두사를 사용하는 추가적인 관리가 필요합니다.

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4. 전역 변수 사용 시 고려사항

4.1 최소화된 사용

• 전역 변수 사용을 최소화하고, 가능한 한 지역 변수나 전달 인자를 사용하는 것이 좋습니다.

4.2 const를 활용

• 읽기 전용 데이터는 const를 사용하여 의도치 않은 수정 방지:

const int globalConfig = 42;

4.3 네임스페이스 사용

• 이름 충돌 방지를 위해 네임스페이스로 전역 변수를 관리:

namespace MyApp {
    int globalVariable = 0;
}

4.4 전역 상태를 캡슐화

• 클래스나 구조체를 사용해 전역 변수를 캡슐화하여 접근을 제한:

class GlobalState {
public:
    static int getCounter() { return counter; }
    static void incrementCounter() { counter++; }
private:
    static int counter;
};

int GlobalState::counter = 0;

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5. 결론

전역 변수는 적절한 상황에서 유용할 수 있지만, 잘못 사용하면 유지보수성과 테스트 가능성을 저하시킬 수 있습니다. 전역 변수를 사용할 때는 최소한으로 사용하고, 캡슐화나 네임스페이스, const를 활용하여 안전성을 높이는 것이 중요합니다. 전역 변수가 항상 나쁜 것은 아니며, 올바른 컨텍스트에서 사용하는 것이 핵심입니다.