함수 템플릿은 코드는 동일하고 타입만 다른 함수의 집합을 정의한다. 즉, 템플릿으로 정의할 수 있는 함수들은 문제를 푸는 알고리즘이 동일해야 하며 알고리즘이 다른 함수는 템플릿의 일원이 될 수 없다. 이런 함수들의 집합을 몇 개 더 구경해 보도록 하자.
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예 제 : TemplateFunc |
#include <Turboc.h>
template <typename T>
T Max(T a, T b)
{
return (a > b) ? a:b;
}
template <typename T>
T Add(T a, T b)
{
return a+b;
}
template <typename T>
T Abs(T a, T b)
{
return (a > 0) ? a:-a;
}
void main()
{
int a=1,b=2;
double c=3.4,d=5.6;
printf("더 큰 정수 = %d\n",Max(a,b));
printf("더 큰 실수 = %f\n",Max(c,d));
}
두 값 중 큰 값을 찾는 Max, 두 값의 합을 구하는 Add, 절대값을 찾는 Abs 함수들이 템플릿으로 정의되어 있다. 이 함수들은 인수로 전달된 임의의 타입에 대해 동작할 수 있으며 호출부에서는 실인수의 타입을 보고 적절한 함수를 구체화하여 호출한다.
예제의 세 함수 템플릿들을 보면 값을 비교, 연산하고 선택하는 알고리즘이 타입과 상관없이 항상 동일하다는 것을 알 수 있다. 달라질 수 있는 것은 오로지 타입뿐이므로 이런 함수들이 템플릿으로 통합될 수 있는 것이다. 만약 알고리즘이 동일하지 않다면, 즉 함수의 본체가 완전히 달라야 한다면 이 함수들은 같은 템플릿으로 통합될 수 없다. 예를 들어 두 값을 교환하는 Swap 함수 템플릿의 경우 임의의 타입에 대해 잘 동작하지만 배열에 대해서는 동작하지 않는다. 만약 다음과 같이 배열을 가리키는 포인터를 두 개 선언하고 이 포인터를 Swap 함수로 전달했다고 해 보자.
int a[]={1,2,3},b[]={4,5,6};
int *pa=a,*pb=b;
Swap(pa, pb);
// Swap(a, b);
Swap(pa, pb)는 일단 정상적으로 동작하는 것처럼 보인다. 그러나 이는 배열을 가리키는 포인터만 교환한 것이지 배열 자체가 교환된 것은 아니다. Swap(a, b) 호출로 배열 자체를 교환하려고 시도하면 포인터 상수인 배열명을 변경할 수 없다는 에러로 처리된다. 두 배열의 타입과 크기가 일치하더라도 배열을 교환하는 알고리즘은 단순 타입이나 구조체를 교환하는 것과는 다르다. 배열끼리는 대입되지 않으므로 배열의 요소들을 일대일로 교환해야 하며 배열의 크기가 가변적이므로 길이에 대한 별도의 정보를 더 전달해야 한다.
두 배열의 내용을 통째로 교환하려면 별도의 함수를 만들어야 하는데 다양한 배열 요소에 대해 동작하려면 요소의 타입별로 일련의 함수를 만들어야 할 것이다. 이때도 요소의 타입만 달라지므로 템플릿을 사용할 수 있다. 다음 예제는 배열을 교환하는 함수 템플릿을 정의하는데 임의의 T형을 요소로 가지는 num길이의 두 배열을 메모리 복사를 통해 교환한다.
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예 제 : SwapArray |
#include <Turboc.h>
template <class T>
void SwapArray(T *a, T *b,int num)
{
void *t;
t=malloc(num*sizeof(T));
memcpy(t,a,num*sizeof(T));
memcpy(a,b,num*sizeof(T));
memcpy(b,t,num*sizeof(T));
free(t);
}
void main()
{
int a[]={1,2,3},b[]={4,5,6};
char c[]="문자열",d[]="string";
SwapArray(a,b,sizeof(a)/sizeof(a[0]));
printf("before c=%s,d=%s\n",c,d);
SwapArray(c,d,sizeof(c)/sizeof(c[0]));
printf("after c=%s,d=%s\n",c,d);
}
앞에서 만들었던 SwapVoid와 상당히 유사한데 메모리의 길이를 인수로 전달받는 것이 아니라 요소의 개수를 전달받는다는 점이 다르다. main에서 크기 3의 정수형 배열과 크기 7의 문자형 배열에 대해 교환을 했으므로 SwapArray는 두 가지 버전으로 구체화될 것이다. 실행 결과는 다음과 같다.
before c=문자열,d=string
after c=string,d=문자열
보다시피 배열을 교환하는 알고리즘은 단순 타입을 교환하는 알고리즘과 완전히 틀리고 필요한 인수 목록도 다르기 때문에 하나의 함수 템플릿으로 통합될 수 없으며 따로 템플릿을 구성해야 한다. 이 예제에서는 배열을 교환하는 함수 템플릿에 SwapArray라는 이름을 사용했는데 인수 목록이 달라 오버로딩이 가능하므로 Swap이라는 이름을 같이 써도 상관없다. 즉 템플릿끼리도 오버로딩은 가능하다.