Generic Programming
제네릭 프로그래밍
- 타입에 관계없이 동작하는 “일반적인” 코드를 작성하는 방법
- 여러가지 덧셈을 수행하는 함수들을 작성할 때, 기존에는 아래와 같은 함수들을 개별적으로 구현해야 했음
- add(int , int) / add(double, double) / add(Point , Point)
- 이를 한 번의 코드 작성으로 가능하게 하는 방법이 제네릭 프로그래밍 기법
- 제너릭 프로그래밍의 구현 방법
- 매크로 사용 ← 주의가 필요함!
- 함수/클래스 템플릿 사용
매크로를 사용한 제네릭 프로그래밍
- 매크로
-
#define
-
코드의 단순 대체( 복붙 )
#define MAX_SIZE 100 #define PI 3.14159
-
-
전처리 단계에서 대체된다.
#define PI 3.141592 //전처리 단계에서 대체해줌 #include <iostream> int main() { double a = PI * 2; // 3.141592 * 2 로 대체 double b = PI * 4; // 3.141592 * 4 로 대체 return 0; }
-
Generic 하지 않은 프로그래밍
- double, char 타입으로 확장하려면 추가적인 구현이 필요
- (암시적 형 변환을 통해 추가 구현하지 않아도 가능한 경우도 있으나 제한적)
#include <iostream>
int max(int a, int b)
{
return (a > b) ? a : b;//3항 연산자
}
double max(double a, double b)
{
return (a > b) ? a : b;//3항 연산자
}
int main()
{
int x = 100;
int y = 200;
std::cout << max(x, y);
double z = 1.234;
double w = 3.456;
std::cout << max(z, w);//double 반환 max함수 호출
return 0;
}이를 전부 구현하지 않고 매크로를 사용하여 Generic하게 만들고 싶다. 즉, 한번만 정의하면 모든 것에 다 사용하고 싶다.
적용 코드
#include <iostream>
#define Max(a,b) ((a>b)? a:b)
int main()
{
int x = 100;
int y = 200;
std::cout << Max(x, y);
double z = 1.234;
double w = 3.456;
std::cout << Max(z, w);//double 반환 max함수 호출
return 0;
}💡전처리기를 통해서 본문의 Max(a,b) 형식의 코드가 ((a>b)? a:b)로 대체가 된다.
즉, 함수없이 본문에 코드로 대체가 되어 오류가 발생 하지 않게된다.
매크로 사용할 때의 유의사항
- 코드가 단순 대체됨에 유의해야 함
- 매크로문을 괄호로 감싸는 것이 안전
- 자주 사용하면 좋지 않음
- 디버깅이 너무 어려움
- 매크로는 namespace가 없어서 전역범위로 적용이 되어서 예기치 못한 상황에서 코드가 대체되어 ERR를 발생시킬 수 있음.
#define Sqr(a) a*a
result = Sqr(5);
result = 5*5;
result = 100/Sqr(5);
result = 100/5*5; // 내가 의도한 계산값이 나오지 않음템플릿을 활용한 Generic Programming
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“설계도” 개념
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함수 템플릿과 클래스 템플릿 구현을 지원
-
어떤 데이터 타입이든, 컴파일러가 적절한 함수/클래스를 설계도를 기반으로 생성함
- 다른 언어의 경우 런타임에 생성하는 경우도 있음
- 사용하지 않는 경우 생성하지 않음
-
제네릭 프로그래밍 / 메타 프로그래밍
즉, 데이터 타입에 따라서 함수를 각각 구현하는 것이 아니라 템플릿으로 코드를 구현해 놓으면 컴파일러가 알아서 생성함
템플릿을 사용한 max 함수의 구현
- 타입명을 T로 대체
- T가 템플릿 인수라는 것을 명시
- template or template
- (꼭 T를 써야 하는 것은 아니지만 일반적으로 많은 개발자들이 T를 우선적으로 사용함)
int max(int a, int b)
{
return (a > b)?a:b;
}
//위의 코드를 아래와 같이 template로 구현
template <typename T>
T max(T a, T b)
{
return (a>b)?a:b;
}컴파일러가 볼 설계도!
사용 코드
#include <iostream>
template <typename T>//이후에 나오는 T라는 문자는 typename이다.
T max(T a, T b)
{
return (a > b) ? a : b;
}
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
std::cout << max<int>(a, b) << std::endl;//<>안에 type의 이름을 적어줘야함,그래야 컴파일러가 생성해줌
double c = 1.234;
double d = 3.456;
std::cout << max<double>(c, d) << std::endl;
}컴파일러가 <>안의 type을 보고 T에 넣어서 함수를 생성해준다. 이 때 템플릿 함수만 존재 할 경우 아무 함수도 생성되지 않는다. 즉, 정의한 템플릿 함수를 사용해야 사용이 된다.
max<int>(a,b);
max(a,b);//생략이 가능하다. 쓰는게 좋다.우리가 정의한 type에 대해서 사용하고 싶을 때
Point 객체에 대해서 적용을 해보자!
Point p1;
Point p2;
Max<Point>(p1, p2);//오버로딩을 해줘야 가능함- main에 다음과 같이 선언하면 컴파일러는 템플릿을 보고 Point type을 넣어서 함수를 만들지만
Point Max(Point a, Point b)//
{
return (a > b) ? a : b;// > 연산 불가능 -> 오버로딩 필요
}- Point 객체는 크기를 비교하는 것이 불가능 하다
- 우리는 이를 overloading하여 직접 구현해 주어야 한다.
구현 코드
#include <iostream>
class Point {
public:
bool operator>(const Point& rhs) {
return true;
}
};
template <typename T>
T Max(T a, T b)
{
return (a > b) ? a : b;
}
int main()
{
int a = 4;
int b = 5;
std::cout << Max<int>(a, b) << std::endl;
double c = 5.8;
double d = 5.7;
std::cout << Max<double>(c, d) << std::endl;
Point p1;
Point p2;
Max<Point>(p1, p2);//오버로딩을 해줘야 가능함
return 0;
}
개발로그