[C++] Template Intro. (템플릿) : Function Template (함수 템플릿)

학기 중 Template을 이용하여 코드를 짜는 과제가 있었는데 정말 template을 어떻게 사용하는지 모르겠어서 진짜 이상하게 코드를 짰던 기억이 난다. (물론 코드는 짜서 점수는 받았지만...) 지금 다시 template을 제대로 처음부터 다시 공부를 해본다. 

 

 

Template (템플릿)

 

Tempalate은 아래와 같이 많은 종류의 Template이 존재한다. 

• Function template
• Class Template
• Alias Template
• Variable Template

Template이란 변수의 Type을 정해주지 않고 필요한 Type을 Compile-time에 정의를 해서 사용을 한다. 이러한 특성은 우리가 tyep 때문에 Function Overloading을 해야 할 경우 가장 유용하게 쓰인다. 

 

뭔 뜻인지 이해가 안 될 수 있다. 코드를 통해서 이해를 해보자. 

 

#include <iostream>

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

float add(float a, float b)
{
    return a + b;
}

double add(double a, double b)
{
    return a + b;
}


int main()
{
    std::cout << add(1, 2);
    std::cout << add(1.2f, 2.3f);
    std::cout << add(1.3, 1.4);
}

 

위와 같이 두 수를 더해주는 함수를 만드려고 한다. integer타입, float타입 그리고 double타입에 대한 Funciton Overloading에 의해서 3개의 함수가 만들어져야 한다.  하지만 이렇게 타입이 더 늘어나게 되면 많은 함수가 만들어져야 하기 때문에 Template을 이용해서 함수를 만들 수 있다. 

 

 

Function Template (함수 템플릿)

 

Template을 이용하여 추상적인 Type을 만들고 컴파일 타임에 각 타입에 맞는 함수가 생성된다고 생각하면 된다. 

 

#include <iostream>

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


int main()
{
    std::cout << add<int>(1, 2);
    std::cout << add<float>(1.2f, 2.3f);
    std::cout << add<double>(1.3, 1.4);
}

위와 같이 template을 이용하여 함수를 만들게 되면 Function  Overloading을 이용하여 만든 것보다 더 짧고 명확하게 코드를 짤 수 있다. 

 

Template으로 만들어진 함수는 Compile-time에 정의된다. 이를 확인하기 위해 compiler explorer을 통해서 확인해 보자. 

 

 

template으로 만들어진 함수만 어셈블리로 변 활했을 경우는 어떤 어셈블리 코드도 만들어지지 않는다. 

 

 

이와 같이 원래는 code로만 존재를 하다가 main함수에서 해당 template function을 사용을 할 때 그 Type에 맞는 함수가 Compile이 되면서 함수가 만들어진다. 

 

여기서 궁금한 것은 모든 자료형에 대해서 적용이 가능한가?

 

두 개의 const char*형의 + 연산을 한다고 가정을 해보자. 아래 코드와 같이 작성이 가능하다. 

 

#include <iostream>

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


int main()
{
    std::cout << add<const char*>("aaa", "bbb");
}

 

위와 같은 코드를 컴파일이 안된다. 이유는 const char*형에 대해서 +연산이 정의되어있지 않기 때문이다. Template Function은 모든 것이 만들어져 있는 것이 아니라 넘겨지는 Type에 따라서 그때 Compile이 되게 된다. 

 

 

이번 포스트는 Template에 대해서 간단하게 알아보았다.

 

 

Ref.

https://nocodeprogram.com/lecture/1/42793/