C++Template 23. TemplateDesign_CRTP

codenuri 강석민 강사 강의 내용기반으로 정리한 내용입니다.

Curiously Recurring Template Pattern(CRTP)

Base를 만들 때 자신의 파생 클래스를 알 수 있는가? No

이것을 알게하는 기법을 CRTP라 부름

class Base
{

}

class Derived : public Base
{

}

int main()
{
	Derived d;
}

1.기반 클래스에서 파생 클래스의 이름을 사용할 수 있게 하는 기법

-> Template 의 인자로 자신의 이름을 넘김

2.파생클래스르 만들 때 기반 클래스의 템플릿 인자로 자신의 이름을 전달해준다.

tempalte<typename T> class Base
{
public:
	Base()
	{
		cout << typeid(T).name() << endl;
	}
}

class Derived : public Base<Derived>
{

}

int main()
{
	Derived d;
}

CRTP 활용

활용 1. 비가상함수를 가상함수처럼 동작하게 만들기

this 포인터를 파생클래스 타입으로 캐스팅 한 후 함수호출
Microsoft 의 ATL 라이브러리에 많이사용되었음

#include <iostream>
using namespace std;

class Window
{
public:
	void msgLoop()
	{
		OnClick();
	}
	void OnClick() {
		cout << "Window OnClick" << endl;
	}
}

class FrameWindow : public Window
{
public:
	void OnClick() {
		cout << "FrameWindow OnClick" << endl;
	}
}

int main()
{
	FrameWindow fw;
	fw.msgLoop();
}

출력이 여전히 Window OnClick 일 출력됨

Window클래스의 msgLoop는 void msgLoop(Windows* const this) 이므로 this->OnClick() 이므로 Window OnClick 함수가 불리는 것임

가상함수를 만들면 해결되지만 가상함수를 만들지 않고 FrameWindow 를 부르도록 해보자

#include <iostream>
using namespace std;

tempalte<typename T> class Window
{
public:
	void msgLoop()
	{
		static_cast<T*>(this)->OnClick();
	}
	void OnClick() {
		cout << "Window OnClick" << endl;
	}
}

class FrameWindow : public Window<FrameWindow>
{
public:
	void OnClick() {
		cout << "FrameWindow OnClick" << endl;
	}
}

int main()
{
	FrameWindow fw;
	fw.msgLoop();
}

FrameWindow OnClick이 출력됨

활용 2. 싱글톤 만들기

1.싱글톤 : 하나의 객체만 생성할 수 있게 하는 디자인 패턴

private 생성자
복사와 대입금지
하나의 객체를만들어서 리턴하는 static 멤버함수

class Cursor
{
private:
	Cursor() {}
public:
	Cursor(const Cursor& c) = delete;
	void operator=(const Cursor& c) = delete;

	static Cursor& getInstance()
	{
		static Cursor instance;
		return instance;
	}
}

int main()
{
	Cursor& c1 = Cursor::getInstance();
	Cursor& c2 = Cursor::getInstance();
}

CRTP 적용

template<typename T> class Singleton
{
protected:
	Singleton() {}
public:
	Singleton(const Singleton& c) = delete;
	void operator=(const Singleton& c) = delete;

	static T& getInstance()
	{
		static T instance;
		return instance;
	}
}

class Mouse : public Singleton<Mouse>
{

}

int main()
{
	Mouse& m = Mouse::getInstance();
}

활용 3. Unique 한 기반 클래스 만들기

기반 클래스의 static member data는 모든 파생 클래스에 의해 공유된다.
파생클래스 별로 다른 static member data가 필요한 경우, 서로 다른 기반 클래스를 사용해야 한다.
CRTP를 사용하면 모든 파생 클래스 별로 다른 타입의 기반 클래스를 만들 수 있다.

#include <iostream>
using namespace std;

class Object
{
public:
	static int cnt;
	Object() { ++cnt; }
	~Object() { --cnt;}

	static int getCount() {return cnt;}
}

int Object::cnt = 0;

class Mouse : public Object
{

}

class Keyboard : public Object
{

}

int main()
{
	// Object c1;
	Mouse m1, m2;
	Keyboard k1, k2;

	// cout << c1.getCount() << endl;
	cout << k1.getCount() << endl;
}

출력이 4 임

마우스가 사용하는 것과 키보드가 사용하는 것을 다른 기반 클래스로 만들기 위해 template 이용

#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T> class Object
{
public:
	static int cnt;
	Object() { ++cnt; }
	~Object() { --cnt;}

	static int getCount() {return cnt;}
}

template<typename T> int Object<T>::cnt = 0;

class Mouse : public Object<Mouse>
{

}

class Keyboard : public Object<Keyboard>
{

}

int main()
{
	Mouse m1, m2;
	Keyboard k1, k2;

	cout << k1.getCount() << endl;
}

출력 2로 의도대로 출력됨

leesangwon0114

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