codenuri 강석민 강사 강의 내용기반으로 정리한 내용입니다.
int2type
void foo(int n) {}
void foo(double d) {}
int main()
{
foo(3); // foo(int)
foo(3.4); // foo(double)
// 아래의 코드가 각각 다른 함수를 호출하게 할 수 없을까?
foo(0);
foo(1);
}
함수 오버로딩은 인자의 개수가 다르거나, 인자의 타입이 다를 때 사용한다.
인자의 개수와 타입이 동일 할 때, 인자의 값 만으로는 오버로딩 할 수 없다.
template<int N> stuct int2type
{
enum {value = N};
}
void foo(int n) {}
int main()
{
foo(0);
foo(1); // 0, 1 은 같은 타입, foo(0), foo(1)은 같은 함수 호출.
int2type<0> t0;
int2type<1> t1;
foo(t0)
foo(t1) // t0, t1은 다른 타입이므로 foo(t0), foo(t1)은 다른 함수 호출
}
t0와 t1은 다른 타입.
int2type 개념
컴파일 시간 정수형 상수를 각각의 독립된 타입으로 만드는 도구.
int2type을 사용하면 컴파일 시간에 결정된 정수형 상수를 모두 다른 타입으로 만들 수 있다.(77, 78 은 같은 타입이지만 int2type<77>, int2type<88>은 다른 타입니다)
int2type을 사용하면 컴파일 시간에 결정된 정수형 상수를 가지고 함수 오버로딩에 사용하거나, 템플릿 인자, 상속 등에서 사용할 수 있다.
using int2type
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T> struct xis_pointer
{
static constexpr bool value = false;
}
template<typename T> struct xis_pointer<T*>
{
static constexpr bool value = true;
}
template<typename T> void printv(T v)
{
/* // 1
if (xis_pointer<T>::value)
cout << v << ":" << *v << endl;
else
cout << v << endl;
*/
// 2
if constexpr(xis_pointer<T>::value)
cout << v << ":" << *v << endl;
else
cout << v << endl;
}
int main()
{
int n = 3;
printv(n); // error.
printv(&n);
}
if 문은 컴파일 시간의 조건문이 아니라 실행시간의 조건문임
컴파일 시 false 가 결정됬지만 if 문은 실행해 봐야 아니까 if 문 밑에 구문을 컴파일하는데 *v 할 수 없으니까 error 발생
핵심개념
if문은 실행시간 조건문이다. 컴파일 시간에 조건이 false 로 결정되어도 if 문의 코드는 컴파일이 된다.
c++17의 if constexpr 구문을 사용하면 조건문이 false 로 결정 될 때, if 문의 코드를 컴파일에서 제외할 수 있다.
C++ 17 이전 해결방법
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T> struct xis_pointer
{
static constexpr bool value = false;
}
template<typename T> struct xis_pointer<T*>
{
static constexpr bool value = true;
}
template<typename T> void printv_pointer(T v)
{
cout << v << ":" << *v << endl;
}
template<typename T> void printv_not_pointer(T v)
{
cout << v << endl;
}
template<typename T> void printv(T v)
{
if (xis_pointer<T>::value)
printv_pointer(v);
else
printv_not_pointer(v);
}
int main()
{
int n = 3;
printv(n); // error.
printv(&n);
}
지연된 인스턴스화를 이용하려고 만듬
그러나 if 문은 실행시간 조건문
if 문은 실행시간 조건문이다. 컴파일 시간에 조건이 false 로 결정되어도, if 문의 안에서 호출한 함수 템플릿은 template instantiation 된다.
우리가 필요한 것은 컴파일 시간 분기가 필요!
#include<iostream>
using namespace std;
template<int N> stuct int2type
{
enum {value = N};
}
template<typename T> struct xis_pointer
{
static constexpr bool value = false;
}
template<typename T> struct xis_pointer<T*>
{
static constexpr bool value = true;
}
template<typename T> void printv_imp(T v, int2type<1>)
{
cout << v << ":" << *v << endl;
}
template<typename T> void printv_imp(T v, int2type<0>)
{
cout << v << endl;
}
template<typename T> void printv(T v)
{
printv_imp(v, int2type<xis_pointer<T>::value>());
// 포인터: 1, 아님: 0
// 0하고 1을 타입으로 만들어 주는 int2type 사용!
// int2type<1>() // 임시객체 생성
}
int main()
{
int n = 3;
printv(n); // error.
printv(&n);
}
동일한 이름을 가지는 함수가 여러개 있을 때, 어느 함수를 호출할지 결정하는 것은 컴파일 시간에 이루어짐.
선택되지 않은 함수가 템플릿이었다면 instantiation 되지 않는다.
포일터일때(1)와 포인터가 아닐때(0)을 서로 다른 타입화 해서 함수오버로딩의 인자로 활용한다.
이걸 c++ 표준으로 들어온 것이 integral_constant 임!!
integral_constant
int 뿐 아니라 모든 정수 계열(boo, char, short, int, long, long long)의 상수 값ㅇ르 타입을 만들 수 있게 하자.(참고, 실수는 템플릿 인자로 사용할 수 없다.)
integral_constant: 모든 정수 계열의 컴파일 시간 상수를 타입으로 만드는 템플릿
- true_type, false_type
- true/false: 참 거짓을 나타내는 값, 서로 같은 타입
- true_type/false_type: 참 거짓을 나타내는 타입, 서로 다른 타입
- is_pointer 등의 type traits를 만들 때 integral_constant 를 기반 클래스로 사용한다.
- T가 포인터가 아니라면, value = false, 기반 클래스는 false_type
- T가 포인터라면 value = true, 기반 클래슨느 true_type
#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T, T N> struct integral_constant
{
static constexpr T value = N;
}
integral_constant<int, 0> t0;
integral_constant<int, 1> t1;
integral_constant<short, 0> t3;
typedef integral_constant<bool, true> true_type;
typedef integral_constant<bool, false> false_type;
// is_pointer 만들 때..
template<typename T>
struct is_pointer : true_type
{
}
int main()
{
}
- is_pointer
에서 - T가 포인터가 아니면 value = false, 기반 클래스는 false_type
- T가 포인터라면 value = true, 기반 클래스는 true_type
#include <iostream>
#include <type_traits>
using namespace std;
template<typename T>
void printv_imp(T v, true_type)
{
cout << v << ":" << *v << endl;
}
tempalte<typename T>
void printv_imp(T v, false_type)
{
cout << v << endl;
}
tempalte<typename T> void printv(T v)
{
print_imp(v, is_pointer<T>());
}
int main()
{
int n = 3;
printv(n);
printv(&n);
}
type query using traits
템플릿을 만들 때 타입을 조사하는 방법
-
헤더 포함 - ::value 값을 조사하는 방법(is_pointer
::value) - if문 사용시에는 *v 등의 표현을 사용할 수 없다.
- C++17의 if constexpr 사용시에는 *v 사용할 수 있다.
- C++17 부터는 is_pointer_v
표현식도 제공
- true_type/false_type을 사용한 함수 오버로등(C++17 이전)
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T> void foo_imp(T v, true_type)
{
*v = 10;
}
template<typename T> void foo_imp(T v, false_type)
{
}
template<typename T> void foo(T v)
{
if (is_pointer<T>::value)
{
*v = 10;
} else {
}
foo_imp(v, is_pointer<T>());
}
int main()
{
int n = 0;
foo(n);
foo(&n);
}