연산자 오버로딩의 종합 실습편으로 문자열을 관리하는 Str 클래스를 작성해 보자. C는 문자열을 기본 타입으로 제공하지 않고 문자형 배열로 표현하기 때문에 대입, 연결, 비교, 추가 등의 모든 연산을 함수로만 해야 한다. 기본 타입과 논리적으로 같은 연산을 하는데도 불구하고 연산자를 쓸 수 없어 무척 불편할 뿐만 아니라 배열의 경계를 넘어서는 위험성을 항상 가지고 있다.
그래서 C++에서는 보통 문자열을 클래스로 작성하는데 이 클래스는 문자열 표현에 필요한 모든 멤버를 포함하고 있으며 문자열의 길이에 따라 배열을 자동으로 늘리는 편리한 기능까지 가지고 있다. 또한 다양한 연산자를 문자열에 대해 직접 사용할 수 있도록 하여 기본 타입과 똑같은 방법으로 문자열을 다룰 수 있다.
여기서 만들어 볼 문자열 클래스는 어디까지나 실습용으로서 의미가 있을 뿐이지 실제 사용을 목적으로 하기에는 성능상으로 보나 제공하는 기능으로 보나 많이 부족하다. 우리가 직접 이런 클래스를 만들지 않더라도 더 잘 만들어진 문자열 클래스들이 얼마든지 있는데 STL은 string을, MFC는 CString을 각각 제공하고 있다. 실무에서는 이런 잘 만들어진 검증된 클래스를 쓰되 이런 클래스들의 내부가 어떠할지를 이 실습을 통해 연구해 보도록 하자.
실습용으로 만들 클래스의 이름은 Str이라는 짧은 이름으로 정했다. 다음 소스에는 Str 클래스의 선언과 멤버 함수, 연산자 함수의 모든 코드가 포함되어 있으며 main에는 이 클래스가 잘 동작하는지를 테스트하는 코드도 포함되어 있다. 원칙대로 하자면 헤더 파일과 구현 파일을 나누어야 하지만 실습의 편의성을 위해 한 모듈에 모든 소스를 작성했다.
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예 제 : Str |
#include <Turboc.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class Str
{
friend ostream &operator <<(ostream &c, const Str &S);
friend const Str operator +(const char *ptr,Str &s);
friend bool operator ==(const char *ptr,Str &s);
friend bool operator !=(const char *ptr,Str &s);
friend bool operator >(const char *ptr,Str &s);
friend bool operator <(const char *ptr,Str &s);
friend bool operator >=(const char *ptr,Str &s);
friend bool operator <=(const char *ptr,Str &s);
protected:
char *buf;
int size;
public:
Str();
Str(const char *ptr);
Str(const Str &Other);
explicit Str(int num);
virtual ~Str();
int length() const { return strlen(buf); }
Str &operator =(const Str &Other);
Str &operator +=(Str &Other);
Str &operator +=(const char *ptr);
char &operator [](int idx) { return buf[idx]; }
const char &operator [](int idx) const { return buf[idx]; }
operator const char *() { return (const char *)buf; }
operator int() { return atoi(buf); }
const Str operator +(Str &Other) const;
const Str operator +(const char *ptr) const { return *this+Str(ptr); }
bool operator ==(Str &Other) { return strcmp(buf,Other.buf)==0; }
bool operator ==(const char *ptr) { return strcmp(buf,ptr)==0; }
bool operator !=(Str &Other) { return strcmp(buf,Other.buf)!=0; }
bool operator !=(const char *ptr) { return strcmp(buf,ptr)!=0; }
bool operator >(Str &Other) { return strcmp(buf,Other.buf)>0; }
bool operator >(const char *ptr) { return strcmp(buf,ptr)>0; }
bool operator <(Str &Other) { return strcmp(buf,Other.buf)<0; }
bool operator <(const char *ptr) { return strcmp(buf,ptr)<0; }
bool operator >=(Str &Other) { return strcmp(buf,Other.buf)>=0; }
bool operator >=(const char *ptr) { return strcmp(buf,ptr)>=0; }
bool operator <=(Str &Other) { return strcmp(buf,Other.buf)<=0; }
bool operator <=(const char *ptr) { return strcmp(buf,ptr)<=0; }
void Format(const char *fmt,...);
};
// 디폴트 생성자
Str::Str()
{
size=1;
buf=new char[size];
buf[0]=0;
}
// 문자열로부터 생성하기
Str::Str(const char *ptr)
{
size=strlen(ptr)+1;
buf=new char[size];
strcpy(buf,ptr);
}
// 복사 생성자
Str::Str(const Str &Other)
{
size=Other.length()+1;
buf=new char[size];
strcpy(buf,Other.buf);
}
// 정수형 변환 생성자
Str::Str(int num)
{
char temp[128];
itoa(num,temp,10);
size=strlen(temp)+1;
buf=new char[size];
strcpy(buf,temp);
}
// 파괴자
Str::~Str()
{
delete [] buf;
}
// 대입 연산자
Str &Str::operator =(const Str &Other)
{
if (this != &Other) {
size=Other.length()+1;
delete [] buf;
buf=new char[size];
strcpy(buf,Other.buf);
}
return *this;
}
// 복합 연결 연산자
Str &Str::operator +=(Str &Other)
{
char *old;
old=buf;
size+=Other.length();
buf=new char[size];
strcpy(buf,old);
strcat(buf,Other.buf);
delete [] old;
return *this;
}
Str &Str::operator +=(const char *ptr)
{
return *this+=Str(ptr);
}
// 연결 연산자
const Str Str::operator +(Str &Other) const
{
Str T;
delete [] T.buf;
T.size=length()+Other.length()+1;
T.buf=new char[T.size];
strcpy(T.buf,buf);
strcat(T.buf,(const char *)Other);
return T;
}
// 출력 연산자
ostream &operator <<(ostream &c, const Str &S)
{
c << S.buf;
return c;
}
// 더하기 및 관계 연산자
const Str operator +(const char *ptr,Str &s) { return Str(ptr)+s;}
bool operator ==(const char *ptr,Str &s) { return strcmp(ptr,s.buf)==0;}
bool operator !=(const char *ptr,Str &s) { return strcmp(ptr,s.buf)!=0;}
bool operator >(const char *ptr,Str &s) { return strcmp(ptr,s.buf)>0;}
bool operator <(const char *ptr,Str &s) { return strcmp(ptr,s.buf)<0;}
bool operator >=(const char *ptr,Str &s) { return strcmp(ptr,s.buf)>=0;}
bool operator <=(const char *ptr,Str &s) { return strcmp(ptr,s.buf)<=0;}
// 서식 조립 함수
void Str::Format(const char *fmt,...)
{
char temp[1024];
va_list marker;
va_start(marker, fmt);
vsprintf(temp,fmt,marker);
*this=Str(temp);
}
void main()
{
Str s="125";
int k;
k=(int)s+123;
Str s1("문자열"); // 문자열로 생성자
Str s2(s1); // 복사 생성자
Str s3; // 디폴트 생성자
s3=s1; // 대입 연산자
// 출력 연산자
cout << "s1=" << s1 << ",s2=" << s2 << ",s3=" << s3 << endl;
cout << "길이=" << s1 << endl;
// 정수형 변환 생성자와 변환 연산자
Str s4(1234);
cout << "s4=" << s4 << endl;
int num=int(s4)+1;
cout << "num=" << num << endl;
// 문자열 연결 테스트
Str s5="First";
Str s6="Second";
cout << s5+s6 << endl;
cout << s6+"Third" << endl;
cout << "Zero"+s5 << endl;
cout << "s1은 "+s1+"이고 s5는 "+s5+"이다." << endl;
s5+=s6;
cout << "s5와 s6을 연결하면 " << s5 << "이다." << endl;
s5+="Concatination";
cout << "s5에 문자열을 덧붙이면 " << s5 << "이다." << endl;
// 비교 연산자 테스트
if (s1 == s2) {
cout << "두 문자열은 같다." << endl;
} else {
cout << "두 문자열은 다르다." << endl;
}
// char *형과의 연산 테스트
Str s7;
s7="상수 문자열";
cout << s7 << endl;
char str[128];
strcpy(str,s7);
cout << str << endl;
// 첨자 연산자 테스트
Str s8("Index");
cout << "s8[2]=" << s8[2] << endl;
s8[2]='k';
cout << "s8[2]=" << s8[2] << endl;
// 서식 조립 테스트
Str sf;
int i=9876;
double d=1.234567;
sf.Format("서식 조립 가능하다. 정수=%d, 실수=%.2f",i,d);
cout << sf << endl;
}
실행 결과는 다음과 같다. 나름대로 기능이 많기 때문에 이것 저것 테스트해 볼 게 많은 편인데 모두 정확하게 잘 동작한다.
s1=문자열,s2=문자열,s3=문자열
길이=문자열
s4=1234
num=1235
FirstSecond
SecondThird
ZeroFirst
s1은 문자열이고 s5는 First이다.
s5와 s6을 연결하면 FirstSecond이다.
s5에 문자열을 덧붙이면 FirstSecondConcatination이다.
두 문자열은 같다.
상수 문자열
상수 문자열
s8[2]=d
s8[2]=k
서식 조립 가능하다. 정수=9876, 실수=1.23
main 함수의 주석에 적힌대로 Str 클래스가 가진(얼마 되진 않지만) 모든 기능을 순서대로 불러 보고 제대로 동작하는지 테스트해 보았다.