[C++] 템플릿 (함수템플릿, 클래스템플릿)

템플릿은 STL 제너릭 프로그래밍의 핵심이다.

 

템플릿을 사용하는이유?

: 범용적으로 사용함에 있어, 미리 타입을 정하지 않고,  일반화(generic)된 프로그래밍을 하기위함

 

컴파일러가 함수 호출인자 타입을 보고 템플릿 함수의 매개변수 타입을 결정하여 실제 함수인 템플릿 인스턴스 함수를 만들어 냅니다.

 

 

 

[함수 템플릿]

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#include <iostream> using namespace std;   /** *    템플릿 */   class Student{     int kor_score;     int eng_score; public:     Student(int _kor, int _eng ) : kor_score(_kor), eng_score(_eng){}     void Print(int num){         cout<<"["<<num<<"]"<<"한국사 점수 : "<<kor_score<<"점"<<endl;         cout<<"["<<num<<"]"<<"영어 점수 : "<<eng_score<<"점"<<endl;     } };     template <typename T1, typename T2>    //template<class T1, class T2> void Print(T1 arg1, T2 arg2){     cout<< arg1 << "," << arg2 <<endl; }   //템플릿특수화 template<> void Print(int num, Student * st){ //void Print<>(int num, Student * st){ //void Print<int, Student*>(int num, Student* st){     st->Print(num); }   template <typename T1, int size> void PrintArray( T1* arr ){     for(int i = 0; i < size; ++i ){         cout<<"["<<i<<"]"<<arr[i]<<endl;     } }   int main() {     Print(10, 20);     Print(0.4, 0.05);     Print("ABCD", 10);     cout<<endl;       Print<int,int>(10, 20);                //함수템플릿타입을 명시적호출     Print<double, double>(0.4, 0.05);     Print<const char*,int>("ABCD", 10);     cout<<endl;     //----------------------------------------------------------       Student s1(100, 50);     Student s2(90, 30);     Print(0,&s1);    // 특수화 버전 호출     Print(1,&s2);    // 특수화 버전 호출 Print<Point>(&s2);->명시적호출     cout<<endl;     //----------------------------------------------------------     int arr[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };         PrintArray<int, 5>(arr);     // 여기서 이렇게 템플릿을 명시적으로 호출해야만 한다.     // 왜냐하면 T1이라는 정보만을 제공하므로 5라는 템플릿 매개변수 인자를     // 클라이언트 코드만으로 컴파일러가 추론할 수 없기 때문       //-----------------------------------------------------------       system("pause");     return 0; }

 

 

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#include <iostream> #include <string> using namespace std;   /** * 함수객채(printFunctor)를 사용한 For_each */   template <typename IterT, typename Func> void For_each(IterT begin,IterT end, Func pf ) {     while( begin != end )     {         pf( *begin++ );      } }   template <typename T> struct PrintFunctor {     string sep; // 출력 구분자 정보 seperator public:     explicit PrintFunctor(const string& s=" "):sep(s) { }     void operator()(T data) const     {         cout << data <<sep;     } };   void main( ) {     int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};     For_each(arr, arr+5, PrintFunctor<int>());  // 명시적 호출을 해줘야 한다.     cout << endl;                                // 그렇지 않으면 컴파일러가                                                  // typename T 를알수없다.       string sarr[3] = {"abc","ABCDE","Hello!"};     For_each(sarr, sarr+3, PrintFunctor<string>("*\n")); // 구분자 *     cout << endl; }

 

 

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#include <iostream> #include <string> using namespace std;   /** *    반환타입과 매개변수 타입을 인자로 갖는 함수객체 */   template <typename RetType, typename ArgType> class Functor { public :     RetType operator( ) (ArgType data)     {         cout << data << endl;         return RetType();     } }; void main( ) {     /**     *    템플릿의 매개변수와 함수 객체를 결합하면 반환타입과     *    함수매개변수 타입을 클라이언트가 결정하는 아주 유연한     *    함수객체를 만들수 있습니다.     */     Functor< void, int > functor1;     functor1( 10 );     Functor< bool, string > functor2;     functor2( "Hello!" ); }

 

 

[클래스 템플릿]

 

 

실제로 메타 클래스(클래스를 만드는 클래스)이다. 그리고 이것을 메타프로그래밍이라고 한다. 본질적으로 메타프로그래밍은 프로그램 작성시가 아닌 실행 중 코드를 변경하거나 생성함을 말한다.

 

 

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#include <iostream> #include <string> using namespace std;   /** *    클래스 템플릿 *    :클래스를 만들어내는 틀(Meta코드) */   #include <iostream> using namespace std;   template < typename T1=int, int capT = 100 > //디폴트 매개변수 class Array{     T1 *arr;     int size;     int capacity;   public:     explicit Array(int cap = capT) : arr(NULL), size(0), capacity(cap) {         arr = new T1[capacity];     }     ~Array(){         delete [] arr;     }       void Add( T1 data ){         if( size > capacity)             throw "오바";           arr[size++] = data;         }     void print() const{         for(int i = 0; i < size; ++i)             cout<<"["<<i<<"] "<<arr[i]<<endl;     }     int Size() const{         return size;     }     T1& operator[](int idx){         return arr[idx];     }     T1 operator[](int idx) const{         return arr[idx];     }     };   int main(){          Array<int> arr; // 정수(클라이언트가 T타입 결정) Array객체     //Array<> arr;    // 디폴트 매개변수값을 갖는 선언     try{         arr.Add(10);         arr.Add(20);         arr.Add(30);     }catch( char * pStrException ){ cout<<pStrException<<endl; }         arr.print();       Array<string> sarr; // 문자열     try{         sarr.Add("abc");         sarr.Add("ABC");         sarr.Add("Hello!");     }catch( char * pStrException ){ cout<<pStrException<<endl; }         sarr.print();         system("pause");     return 0; }

 

 

 

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#include <iostream> #include <string> using namespace std;   /** *    클래스 템플릿 특수화 */ template <typename T> class ObjectInfo {     T data; public:     ObjectInfo(const T& d):data(d) { }     void Print( )     {         cout <<"타입 : "<< typeid(data).name() << endl;         cout <<"크기 : "<< sizeof(data) << endl;         cout <<"값 : "<< data << endl;         cout <<endl;     } }; template <> // T를 string으로 특수화(클래스 템플릿 특수화) class ObjectInfo<string> {     string data; public:     ObjectInfo(const string& d):data(d) { }     void Print( )     {         //cout <<"타입 : "<< typeid(data).name() << endl;         cout <<"타입 : "<< "string" << endl; //타입 정보 수정         //cout <<"크기 : "<< sizeof(data) << endl;         cout <<"문자열 길이 : "<< data.size() << endl; //길이 정보 수정         cout <<"값 : "<< data << endl;          cout <<endl;     } }; void main( )  {     ObjectInfo<int> d1(10);     d1.Print( ); // 객체 정보 출력       ObjectInfo<double> d2(5.5);     d2.Print( ); // 객체 정보 출력       ObjectInfo<string> d3("Hello!");     d3.Print( ); // 객체 정보 출력 }