[C/C++] 템플릿(template) 사용법

템플릿은 함수나 클래스를 개별적으로 다시 작성하지 않아도 여러 자료형으로 사용할 수 있도록 만들어 둔 틀이라고 보면 된다. Stack 구조의 경우 data가 homogeneous하기 때문에 데이터의 타입이 여러가지라면 타입 별로 스택을 하나하나 구현해야 한다. 이 때 template을 사용하면 좋다.

템플릿은 크게 두 가지 유형이 있다.

• 함수 템플릿(function template)
• 클래스 템플릿(class template)

함수 템플릿(function template)

함수를 만들어 낼 때 함수의 기능은 명확하지만 자료형을 모호하게 둔다.

예를 들어 인자 2개를 받아 더한 값을 return하는 함수를 보면,

int sum(int a, int b)
{
	return a+b;
}
double sum(double a, double b)
{
	return a+b;
}

이런 식으로 서로 다른 타입을 계산하기 위해 수행 기능이 동일한데도 불구하고 함수를 두 개 만들어줘야 했는데, 템플릿을 사용하면 하나의 함수만 정의하면 된다. 이렇게..

template <typename T>
T sum (T a, T b)
{
	return a+b;
}

int main(void)
{
	int a = 1, b = 2;
	double d1 = 1.1, d2 = 2.2;
	string s1= "hi", s2 ="bye";
	cout << sum<int>(a,b) << endl;
	cout << sum<double>(d1,d2) << endl;
	cout << sum<string>(s1,s2) << endl;

	return 0;
}

main 함수에서 template 함수를 호출할 때 < > 안에 어떤 자료형을 쓸 건지 표시하여 호출하면 된다. 이렇게 편할 수가..

이번엔 인자를 두 개 받을 때 두 개의 타입이 다른 경우를 보자.

이 경우에는 함수 이름 뒤에 <> 안에 명확하게 타입을 밝히지 않고, 컴파일러가 스스로 자료형을 판단한다.

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

template <class T1, class T2>
void printAll(T1 a, T2 b)
{
	cout << a << endl;
	cout << b << endl;
};

int main(void)
{
	string s1 = "hi", s2 = "bye";
	int num1 = 1, num2 = 2;
	double d1 = 1.1, d2 = 2.2;

	printAll(s1,s2);
	printAll(num1, num2);
	printAll(d1,d2);
	
	return 0;
}

참고로 와 는 정확히 같은 의미를 갖는다. 그러나 typename을 쓰는 것이 권장된다고 한다. 왜냐하면 class T라고 하면 T에 뭔가 class를 써야할 것처럼 느낄 수 있는 혼동을 방지하기 위해..C++ 위원회에서 typename이라는 이름을 사용하자고 정했다고 한다.

클래스 템플릿(class template)

함수 템플릿과 동작은 같으나 대상이 함수가 아닌 클래스이다. 클래스 템플릿을 만들면 타입에 따라 다르게 동작하는 클래스 집합을 만들 수 있다. 함수 템플릿과 차이점이 있다면 함수 템플릿과 다르게 클래스 템플릿은 반드시 템플릿 인수를 명시해줘야 한다. 클래스 타입의 데이터 타입이 결정되기 위해서는 생성자가 호출되어야 하기 때문에, 명시적으로 템플릿 인수를 작성하지 않으면 어떤 타입에 대한 메모리를 할당해야 하는지 몰라 객체를 생성할 수 없게 된다.

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함수 템플릿과 마찬가지로

template <typename T>
class Tname
{
	//class member
}

이런 식으로 사용한다.

template <typename T>
class Data
{
	T val;
public:
	Data(T v) :val(v)
	{};
	T Getval();
	void printall()
	{
		cout << "멤버 변수: " << val << endl;
	}
};

template<typenamve T>
T Data<T>::Getval() //명시
{
	return val;
} 

int main()
{
	Data<int> t_int(5);
	Data<string> t_str("hi");

	t_int.printall();
	t_str.printall();

	cout << typeid(t_int.Getval()).name() << endl;
	cout << typeid(t_str.Getval()).name() << endl;
}

출력 결과)

멤버변수: 5

멤버변수: hi

int

class std::basic_string<char, struct std::char_traits, class std::allocator >