C++ 템플릿 Template
Intro
템플릿의 이해
템플릿 (Template)
템플릿은 함수나 클래스 코드를 찍어내듯이 생산할 수 있도록 일반화시키는 도구이다.
템플릿 구체화
템플릿으로 부터 함수를 만드는 과정을 구체화 또는 인스턴스화(Instantiation)라고 한다.
구체화 예시
과정
-
컴파일러가 myswap(a,b); 호출문을 컴파일할 때 myswap() 함수를 찾는다.
-
템플릿으로 선언된 myswap()함수를 발견한다.
-
실인자 a,b가 모두 int타입이므로 템플릿 제네릭타입 T에 int를 대입시켜 구체화된 myswap(int &a, int &b)를 만들어낸다.
-
구체화된 함수의 소스코드를 컴파일하고, 호출하도록 컴파일한다.
템플릿 역할
템플릿 함수는 컴파일되지도 호출되지도 않는 함수의 틀이다.
템플릿의 역할은 제네릭 함수를 선언하고, 컴파일 시점에 구체화하기 위한 틀을 제공하는 것이다.
함수 템플릿 예제
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| #include <iostream> | |
| using namespace std; | |
| class Circle | |
| { | |
| int radius; | |
| public: | |
| Circle(int radius = 1) | |
| { | |
| this->radius = radius; | |
| } | |
| int getRadius() | |
| { | |
| return radius; | |
| } | |
| }; | |
| template <class T> | |
| void myswap(T&a, T&b) | |
| { | |
| T tmp; | |
| tmp = a; | |
| a = b; | |
| b = tmp; | |
| } | |
| int main() | |
| { | |
| int a = 4, b = 5; | |
| myswap(a, b); | |
| cout << "a=" << a << ", " << "b=" << b << endl; | |
| double c = 0.3, d = 12.5; | |
| myswap(c, d); | |
| cout << "c=" << c << ", " << "d=" << d << endl; | |
| Circle donut(5), pizza(20); | |
| myswap(donut, pizza); | |
| cout << "donut반지름=" << donut.getRadius() << ", "; | |
| cout << "pizza반지름=" << pizza.getRadius() << endl; | |
| } |
템플릿에 의해 여러 타입의 제네릭 함수가 만들어진다.
실행 결과
a=5, b=4
c=12.5, d=0.3
donut반지름=20, pizza반지름=5
클래스 타입도 매개 변수로 구체화 할 수 있음을 보여준다.
명시적 특수화(Explicit Specialization)
C++의 함수 템플릿은 특정 타입에 대한 명시적 특수화를 제공하여, 해당 타입에 대해 특별한 동작을 정의 할수 있다.
double형에 대한 명시적 특수화 예제
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| #include <iostream> | |
| using namespace std; | |
| template <class T> | |
| void myswap(T&a, T&b) | |
| { | |
| T tmp; | |
| tmp = a; | |
| a = b; | |
| b = tmp; | |
| } | |
| template <> void myswap<double>(double&, double&) | |
| { | |
| }; | |
| int main() | |
| { | |
| int a = 4, b = 5; | |
| myswap(a, b); | |
| cout << "a=" << a << ", " << "b=" << b << endl; | |
| double c = 0.3, d = 12.5; | |
| myswap(c, d); | |
| cout << "c=" << c << ", " << "d=" << d << endl; | |
| } |
실행결과
a=5, b=4
c=0.3, d=12.5
double형은 값을 바꾸지 않음을 확인할 수 있다.
클래스 템플릿
클래스도 함수와 마찬가지로 템플릿으로 정의가 가능하다.
클래스 템플릿 예시
template <typename 타입이름>
class 클래스템플릿이름
{
// 클래스 멤버의 선언
}
클래스 템플릿 예제
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| #include <iostream> | |
| using namespace std; | |
| template <typename T> | |
| class Point | |
| { | |
| private: | |
| T xPos, yPos; | |
| public: | |
| Point(T x = 0, T y = 0) | |
| : xPos(x), yPos(y) | |
| { } | |
| void ShowPosition() const | |
| { | |
| cout << '[' << xPos << ", " << yPos << ']' << endl; | |
| } | |
| }; | |
| int main(void) | |
| { | |
| Point<int> pos1(3, 4); | |
| pos1.ShowPosition(); | |
| Point<double> pos2(2.4, 3.6); | |
| pos2.ShowPosition(); | |
| Point<char> pos3('P', 'F'); | |
| pos3.ShowPosition(); | |
| return 0; | |
| } |
실행 결과
[3, 4]
[2.4, 3.6]
[P, F]
제네릭 클래스를 이용할 때에는 클래스의 이름과 함께 제네릭 타입 T에 구체적 타입을 지정해줘야 한다.
참고 자료
황기태, 명품 C++ Programming, 생능출판사,2013, 463쪽
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