[C++] Template 템플릿

클래스 템플릿

- '클래스 템플릿'은 클래스를 찍어내는 모양자라고 생각하면 이해하기 쉽다. 그리고 이 모양자에 구멍이 뚫려 있는 부분은 '자료형'이다. 클래스 템플릿은 다음과 같인 선언할 수 있다.

template<typename T>

class 클래스명 {

.....

}

함수 템플릿처럼 선언에 앞서 template 예약어와 tpyename 예약어를 적어 넣어야한다. 그러나 함수 템플릿과 달리 인스턴스를 선언할떄는 typename을 반드시 적어야 한다.

template<typename T>

class MyData

{

public(T param) : m_Data(param) { }

T GetData() const { return m_Data; }

operator T() { return m_Data; }

void SetData(T param) { m_Data = param; }

private :

// T 형식의 멤버 변수 선언

T m_Data;

]

int _tmain(int argc_ TCJAR* argv[])

{

CMyData<int> a(5);

cout << a << endl;

CMyData<double> b(123.45);

cout << b << endl;

CMyData<char*> c("Hello");

cout << c << endl;

return 0;

}

이러한 예제 소스가 있을때 굵게 칠해진 행을 보면 클래스 템플릿으로 인스턴스를 선언할때 각각에 맞는 자료형을 정의했다 .이렇게 하면 int, double, char*에 맞는 클래스를 컴파일러가 찍어낸다. 참고로 찍어서만드어진 클래스를 '템플릿 클래스'라고 한다. 

Template 이라는 단어는 모형자라는 의미를 가진단어로, C++에서 템플릿은 어떤 제품을 만들어내는 틀, 예를 들어 붕어빵에 비교해 보자면, 붕어빵을 만들어 내는 틀을 템플릿이라 말 할 수 있다. 템플릿의 특징은 기능은 이미 결정되어 있지만, 데이터 타입은 결정되어 있지 않는다는 특징을 가지고 있다. 생성된 세 템플릿 클래스는 모두 동일하게 변환 생성자, 형변환 연산자, SetData() 메서드를 가진다. 

템플릿 매개변수

템플릿을 선언할 때 다음과 같이 형식을 여러개 작성할 수도 있습니다.

Template<Typename T, tpyename T2>

그런데 여러 형 식 중 일부는 다음과 같이 형식을 구체적으로 작성해도 상관없다.

Template<Typename T, int nSize>

tmeplate<typename T, int nSize>

class CMyArray{

    ......

}

int _tmaint(int argc, _TCJAR* argv[])

{

CMyArray<int, r> arr;

arr[0] = 10;

arr[1] = 20;

arr[3] = 30;

...

}

tmeplate<typename T, int nSize>라고 선언했고 CMyArray<int, 3> arr; 라고 선언했다. 이렇게 함으로 arr 요소의 개수는 3이된다. 여기서 재밌는 사실은 템플릿 매개변수는 클래스 템플릿 내부에서도 모두 접근할 수 있다는 점이다. 

템플릿 특수화

- 템플릿을 사용하면 자료형에 관계없이 프로그램을 만들 수 있따. 그러나 간혹 특별한 형식이 있을 경우 나머지 다른 형식들과 전혀 다른 코드를 적용해야 할 때가 있씁니다. 가장 대표적인 예인 '포인터'는 일반적인 형식들과 달리 간접 지정 연산을 실행해야하는 경우가 있다. 또한 문자열에 '덧셈'을 적용할 경우 일반 형식과 전혀 다른 코드를 작성해야 한다.

함수 템플릿 특수화

template<typename T>

T Add(T a,T b) {

return a + b;

}

template<>

char* Add(char *pszLeft, char *pszRight)

{

int nLenLeft = strlen(pszLeft);

int nLenRight = strlen(pszRight);

char *pszResult = new char[nLenLeft + nLenRight = 1];

strcpy_s(pszResult, nLenLeft + 1, pszLeft);

strcpy_s(pszResult + nLenLeft, nLenRight + 1, pszRight);

return pszResult;

}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

int nResult = Add<int>(3, 4);

cout << nResult << endl;

char *pszResult = Add<char*>("hello", "world");

cout << pszResult << endl;

delete [] pszResult

return 0;

}

위으 소스는 함수 템플릿인 Add()를 두가지 형태로 정의한 것이다. 여기서 두가지라고 한 것은 문자열을 더하는 경우와 나머지 모든 자료형을 위한 경우로 나눈 것이다. 한마디로 문자열을 특별히 분리해서 (특수화해서) 처리하는 것이다.

int nResult = Add<int>(3, 4); 호출한 Add() 템플릿 함수는 첫번째 함수에서 만들어지고 char *pszResult = Add<char*>("hello", "world"); 는 두번째 add 함수로 생성된다.

템플릿을 특수화할 때 typename을 아무것도 기술하지 않았다. 마치 함수를 다중 정의하듯 함수 템플릿을 여러 번 정의하는 경우 컴팡일러는 이를 

"특정 형식은 개발자인 내가 직접 정의할 테니 별도로 생성하지 말라"

는 것으로 인식한다. 다만 이와 같이 묵시적 의미가 전달되려면 두 매개 변수와 변환 형식이 모두 같아야한다.