[STL 사전지식] 5. 템플릿 기초 (2)

이번 시간에는 클래스 템플릿에 대해 알아보자
먼저 클래스 템플릿 없이 아래와 같은 코드를 작성한다고 해보자

class RandomBox
{
public: 
	int GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % 10;
		return _data[idx];
	}

public:
	int _data[10];
};

class RandomBoxFloat
{
public:
	float GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % 10;
		return _data[idx];
	}

public:
	float _data[10];
};

int main()
{
	srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr))); // rand함수 시드설정

	RandomBox rb1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb1._data[i] = i;
	}
	int value1 = rb1.GetRandomData();
	cout << value1 << endl;

	RandomBoxFloat rb2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb2._data[i] = i + 0.5f;
	}
	float value2 = rb2.GetRandomData();
	cout << value2 << endl;
}

단순하게 RandomBox라는 클래스를 만들어주고

내부는 거의 비슷하지만 안에서 쓰는 타입이 다른

RandomBoxFloat 클래스를 만들어 주었다

 

그럼 여기서도 

지난 시간에 배운 템플릿의 개념과 방식을 적용하면

굳이 클래스를 두개 만들어 줄 필요가 없지 않을까 싶다

 

아래를 통해 클래스 템플릿 사용 방법을 알아보자

template <typename T>
class RandomBox
{
public: 
	T GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % 10;
		return _data[idx];
	}

public:
	T _data[10];
};

int main()
{
	srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr))); // rand함수 시드설정

	RandomBox<int> rb1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb1._data[i] = i;
	}
	int value1 = rb1.GetRandomData();
	cout << value1 << endl;

	RandomBox<float> rb2;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb2._data[i] = i + 0.5f;
	}
	float value2 = rb2.GetRandomData();
	cout << value2 << endl;
}

 

함수 템플릿과 사용 방식은 거의 차이가 없다

 

지금까지 우리는 template <typename T>

이렇게만 사용했지만

template <int SIZE> 처럼 사용 할 수도 있다

그럼 이제 아래의 코드를 통해 typename 없이 template을 사용하는 방법도 알아보자

template <typename T, int SIZE> // template <typename T, int SIZE = 10> 기본값을 설정할 수도 있다
class RandomBox
{
public: 
	T GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % SIZE;
		return _data[idx];
	}

public:
	T _data[SIZE];
};

int main()
{
	srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr))); // rand함수 시드설정

	RandomBox<int, 10> rb1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb1._data[i] = i;
	}
	int value1 = rb1.GetRandomData();
	cout << value1 << endl;

	RandomBox<int, 20> rb2;
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		rb2._data[i] = i;
	}
	int value2 = rb2.GetRandomData();
	cout << value2 << endl;
}

이처럼 무조건 typename을 붙여야 하는 것은 아니다

template<> 안에 들어가는 것은 골라줘야 하는 목록이라고 볼 수 있다

 

그런데, 

우리가 일반적으로 함수의 인자를 받는 개념이랑

클래스 템플릿 인자를 설정하는 개념과는 차이가 있다

아래 코드에서 제일 마지막 줄을 보면 그 차이를 이해할 수 있다

template <typename T, int SIZE>
class RandomBox
{
public: 
	T GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % SIZE;
		return _data[idx];
	}

public:
	T _data[SIZE];
};

int main()
{
	srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr))); // rand함수 시드설정

	RandomBox<int, 10> rb1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb1._data[i] = i;
	}
	int value1 = rb1.GetRandomData();
	cout << value1 << endl;

	RandomBox<int, 20> rb2;
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		rb2._data[i] = i;
	}
	int value2 = rb2.GetRandomData();
	cout << value2 << endl;
    
    rb1 = rb2; // 오류가 발생한다
}

왜 저기서 오류가 발생할까?

바로 RandomBox<int, 10>의 형태로 만들어진 rb1과

RandomBox<int, 20>의 형태로 만들어진 rb2는 서로 같은 클래스로 인식을 하지 않기 때문이다

 

비록, 우리가 같은 클래스로 만들어준 것 같지만

결국 그 내부의 형태와 구성은 전혀 다르기 때문에

서로 전혀 관련이 없는 다른 클래스로 인식을 한다는 것이다

 

따라서, 템플릿 타입이 100% 일치해야 같은 클래스로 인식한다

 

다음으로는

클래스 템플릿 특수화를 알아보자

기존에 우리가 만들었던 클래스 템플릿에서

double 타입만을 위한 클래스 템플릿을 만들어보자

template <typename T, int SIZE>
class RandomBox
{
public: 
	T GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % SIZE;
		return _data[idx];
	}

public:
	T _data[SIZE];
};

// 템플릿 특수화
// double만을 위한 버전을 따로 만들어준 것
template <int SIZE>
class RandomBox<double, SIZE> // 이렇게 반드시 원하는 내부를 작성해줘야 함
{
public:
	double GetRandomData()
	{
		int idx = rand() % SIZE;
		return _data[idx];
	}

public:
	double _data[SIZE];
};

int main()
{
	srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr)));

	RandomBox<int, 10> rb1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		rb1._data[i] = i;
	}
	int value1 = rb1.GetRandomData();
	cout << value1 << endl;

	RandomBox<double, 20> rb2;
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		rb2._data[i] = i + 0.5;
	} 
	double value2 = rb2.GetRandomData();
	cout << value2 << endl;
}

아무래도 함수 템플릿 특수화보다는

더 작성해야 할 것이 있어 더 익숙해지도록 하자

 

이렇게 STL을 공부하기 위한 사전지식인

함수 포인터, 함수 객체, 템플릿을 알아보았다

다음 시간에는 마지막으로 콜백 함수에 대해 알아보고

STL로 넘어가도록 하자