5일차 - begin & end

Intro

  임의의 타입 T의 객체들을 원소로 가지는 vector<T>가 주어졌을 때, 이를 순회하면서 element들을 출력하는 함수를 작성해보자. 아마도 다음과 유사한 코드가 나올 것이다.

#include <iostream> #include <vector> using namespace std; template <typename T> void Show (vector<T>& v) { auto p = v.begin(); while (p != v.end()) { cout << *p << endl; ++p; } }

  여기서 Show 함수를 vector뿐만 아니라 모든 STL 컨테이너에 대해 적용되도록 바꾸려면 파라메터만 vector<T>& v에서 T& c로 수정하면 된다. 이제 이 함수를 사용해보자.

vector<int> v = { 1,2,3,4,5 }; int x[5] = { 1,2,3,4,5 }; Show(v); // Show(x); //< Error, 배열은 begin, end가 없으니깐...

  위의 코드가 컴파일되지 않는 이유는 분명하다. 주석에 쓰여있는 것처럼 Show 함수는 대상 컨테이너의 멤버함수인 begin과 end를 이용하는데, build-in array에는 그런게 존재하지 않기 때문이다. 대상 컨테이너가 배열일 경우가 문제라면 예전 글에서 Max 함수를 구현했던 것과 유사하게 컨테이너가 배열일 경우와 아닐 경우로 나눠서 함수 오버로딩 기법을 적용하면 될 것이다. 이 때, 배열을 인자로 받는 오버로딩 함수는 begin이나 end 함수를 사용하지 않도록 구현해야한다.

#include <iostream> #include <type_traits> using namespace std; // 배열이 아닐 때 적용할 함수 template <typename T> inline void ShowImpl (T& c, false_type) { auto p = c.begin(); while (p != c.end()) { cout << *p << endl; ++p; } } // 배열일 때 적용할 함수 template <typename T> inline void ShowImpl (T& c, true_type) { auto p = c; //< 배열의 이름이 결국 배열의 시작 주소임. while (p != c + extent<T, 0>::value) { //< 배열 T의 0차 SIZE 구하기 cout << *p << endl; ++p; } } // 사용자에게 노출되는 Show 함수 template <typename T> void Show (T& c) { // T가 array일때와 아닐때에 따라 함수 오버로딩 기술 사용 return ShowImpl(c, is_array<T>()); }

  이제는 Show 함수를 built-in array에도 적용할 수 있다. 실제로 두번째 코드에서 Show(x)를 호출하면 정상적인 결과가 출력되는 것을 확인할 수 있다. 하지만 이 방식은 하나의 기능을 위해 3개의 함수 구현을 필요로 한다. 오버로딩 없이 정상적으로 기능이 동작하도록 하는 방법은 없을까?

begin & end

  C++ 11부터는 기존에 STL 컨테이너의 멤버함수로만 존재하던 begin과 end 함수를 일반 함수로도 쓸 수 있게 되었다. 그리고 built-in array를 포함한 다양한 컨테이너에 대해 동작하도록 구현해놓았다. 구현은 대충 아래와 같은 모양이라고 생각하면 된다. (실제로 확인해보니 STL 컨테이너, 배열, 그리고 initializer_list에 대해 구현되어 있었다.)

// 컨테이너 버전의 일반함수 begin/end template <typename T> auto begin(T& c) { return c.begin(); } template <typename T> auto end(T& c) { return c.end(); } // 배열 버전의 일반함수 begin/end template <typename T, int N> T* begin (T(&name)[N]) // 배열을 참조로 받음 { return name; } template <typename T, int N> T* end (T(&name)[N]) { return name + N; }

  그러므로 C++ 11부터는 함수 오버로딩없이 기존의 멤버함수 begin/end를 사용하던 부분을 일반함수 begin/end 함수를 쓰도록 수정하는 것만으로 배열을 포함한 모든 컨테이너에 대해 적용가능한 Show 함수를 만들 수 있게 되었다.

#include <iostream> #include <vector> using namespace std; // 결론: 반복자를 꺼내는 방법이 변경됩니다. 멤버함수 대신 일반함수 사용을 권장 // C++98 : c.begin(); // C++11 : begin(c); template <typename T> void Show (T& c) { auto p = begin(c); while (p != end(c)) { cout << *p << endl; ++p; } } int main(int argc, char* argv[]) { vector<int> v = { 1,2,3,4,5 }; int x[5] = { 1,2,3,4,5 }; Show(v); Show(x); return 0; }