C++ Template Metaprogramming 실습 과제 4-2 풀이

주의 : 공부하면서 정리한 내용이므로 오류가 있을 수 있습니다.

실습 과제 4-2 :

실습 과제 4-1 의 logical_or 와 logical_and 메타 함수들의 구현을, 인수들을 최대 5 개까지 받을 수 있도록 확장하라.

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풀이 :

이 문제를 해결하기 위해서는 가변 개수의 매개변수들을 받을 수 있는 구조를 만들어야 한다. 

하지만 안타깝게도 템플릿에 가변 개수의 매개변수를 받을 수 있는 방법은 없다. 일단은 5 개의 매개변수를 받을 수 있는 logical_or 와 logical_and 를 만드는 데서부터 시작하자.

// logical_or meta function. template< class C1, class C2, class C3, class C4, class C5 > struct logical_or { typedef logical_or< C1, C2, C3, C4, C5 > type; static bool const value = ...; }; // logical_and meta function. template< class C1, class C2, class C3, class C4, class C5 > struct logical_and { typedef logical_and< C1, C2, C3, C4, C5 > type; static bool const value = ...; };

 

그런데 ( 2 개 이상인 ) 가변 개수의 매개변수를 받기 위해서는 어떻게 해야 할까? 이를 위해서는 템플릿 매개변수에 initializer 를 설정하는 방법이 있다. 사용자가 매개변수를 입력하지 않더라도 자동으로 기본값이 들어 가도록 하는 방법이다. none_ 이라는 구조체를 기본값으로 설정하고, 만약 그 구조체가 입력되면 연산을 종료한다고 가정했다.

// 기본값을 설정하기 위한 구조체 정의. struct none_{}; // logical_or meta function. template< class C1, class C2, class C3 = none_, class C4 = none_, class C5 = none_ > struct logical_or { typedef logical_or< C1, C2, C3, C4, C5 > type; static bool const value = ...; }; // logical_and meta function. template< class C1, class C2, class C3 = none_, class C4 = none_, class C5 = none_ > struct logical_and { typedef logical_and< C1, C2, C3, C4, C5 > type; static bool const value = ...; };

이제 logical_and_impl 구현해야 하는데, 이것을  인자가 5 개인 것부터 2 개인 것까지 구현을 한다. 그리고 logical_and_impl 가 다음 매개변수들을 위해 실행되어야 할지를 판단하기 위해 mpl::eval_if 를 사용한다. 다음 매개변수들을 위해 실행되지 않는 경우는 두 가지이다; 현재 조건이 false 일 경우와 매개변수가 none_ 일 경우이다.

매개변수가 none_ 일 경우를 위해서 부분특수화를 구현했다. 그리고 mpl::eval_if 는 게으른 평가를 수행하므로 4-1 의 문제가 제시한 조건을 만족한다.

다음은 소스 코드이다. 그런데 logical_or 는 귀차니즘 때문에 구현하지 않았다. 비슷한 방식으로 구현하면 된다.

// ConsoleApplication.cpp : 콘솔 응용 프로그램에 대한 진입점을 정의합니다. // #include "stdafx.h" #include < iostream > #include "boost/static_assert.hpp" #include < boost/type_traits.hpp > #include < boost/mpl/vector_c.hpp > #include < boost/mpl/transform.hpp > #include < boost/mpl/equal.hpp > #include < boost/mpl/placeholders.hpp > #include < boost/mpl/if.hpp > #include < vector > namespace mpl = boost::mpl; using namespace mpl::placeholders; //----------------------------------------------------------------------------- // Structure. //----------------------------------------------------------------------------- struct MyStructure { }; // 기본값을 설정하기 위한 구조체 정의. struct none_{}; //----------------------------------------------------------------------------- // Error meta function. //----------------------------------------------------------------------------- template< class T > struct Error { BOOST_STATIC_ASSERT( ( boost::is_same< T, int >::value ) ); typedef Error< T > type; static bool const value = false; }; //----------------------------------------------------------------------------- // logical_or meta function. //----------------------------------------------------------------------------- //----------------------------------------------------------------------------- // logical_and meta function. //----------------------------------------------------------------------------- // logical_and 선언. template< class C1, class C2, class C3 = none_, class C4 = none_, class C5 = none_ > struct logical_and; // 2 개 매개변수를 위한 부분 특수화. template< class C1, class C2 > struct logical_and< C1, C2, none_, none_, none_ > { typedef logical_and< C1, C2, none_, none_, none_ > type; typedef typename mpl::eval_if< C1, // 첫 번째가 true 이면, C2, // 두 번째를 평가. C1 // 자신을 반환. >::type evaluation; static bool const value = evaluation::value; }; // 3 개 매개변수를 위한 부분 특수화. template< class C1, class C2, class C3 > struct logical_and< C1, C2, C3, none_, none_ > { typedef logical_and< C1, C2, C3, none_, none_ > type; typedef typename mpl::eval_if< C1, // 첫 번째가 true 이면, logical_and< C2, C3 >, // 그 다음을 평가. C1 // 자신을 반환. >::type evaluation; static bool const value = evaluation::value; }; // 4 개 매개변수를 위한 부분 특수화. template< class C1, class C2, class C3, class C4 > struct logical_and< C1, C2, C3, C4, none_ > { typedef logical_and< C1, C2, C3, C4, none_ > type; typedef typename mpl::eval_if< C1, // 첫 번째가 true 이면, logical_and< C2, C3, C4 >, // 그 다음을 평가. C1 // 자신을 반환. >::type evaluation; static bool const value = evaluation::value; }; // 5 개 매개변수를 위한 메타 함수. template< class C1, class C2, class C3, class C4, class C5 > struct logical_and { typedef logical_and< C1, C2, C3, C4, C5 > type; typedef typename mpl::eval_if< C1, // 첫 번째가 true 이면, logical_and< C2, C3, C4, C5 >, // 그 다음을 평가. C1 // 자신을 반환. >::type evaluation; static bool const value = evaluation::value; }; //----------------------------------------------------------------------------- // Program entry. //----------------------------------------------------------------------------- int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { // OK. bool andResult = logical_and< mpl::true_, mpl::true_, mpl::true_, mpl::false_, // 여기에서 false 이므로. Error< float > // 평가되지 않음. >::value; // ERROR. bool andResult = logical_and< mpl::true_, mpl::true_, mpl::true_, mpl::true_, // 여기에서 true 이므로 넘어 가서 Error< float > // 평가되어 버림. error C2338: ( boost::is_same< T, int >::value ) return 0; } //-----------------------------------------------------------------------------

다른 사람의 구현도 살펴 보자.

http://www.crystalclearsoftware.com/cgi-bin/boost_wiki/wiki.pl?CPPTM_Answers_-_Exercise_4-2