C++ 클래스 템플릿 특수화 (Class Templates Specialization)

클래스 템플릿 특수화 (Class Templates Specialization)

• 템플릿의 특정 자료형에 대해서 다르게 처리하고 싶을 때 사용한다.

• 함수 템플릿 특수화에서는 template<>을 명시하지 않아도 작동이 됐는데, 클래스 템플릿 특수화에서는 명시하지 않으면 오류가 발생한다.

  error C2906: 'A<char>': explicit specialization requires 'template <>'

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예제

• 클래스 템플릿 특수화는 다른 클래스를 하나 따로 만들었다고 생각해야 한다.

  • 아래의 예제에서 a_char.test 함수는 존재하지 않는다. 상속과는 엄연히 다르다.

  #include "MyArray.h"
  
  using namespace std;
  
  template<typename T>
  class A
  {
  public:
    void doSomething()
    {
      cout << typeid(T).name() << endl;
    }
  
    void test() {}
  };
  
  template<>
  class A<char>
  {
  public:
    void doSomething()
    {
      cout << "Char type specialization\n";
    }
  };
  
  int            main()
  {
    A<int>        a_int;
    A<double>    a_double;
    A<char>        a_char;
  
    a_int.doSomething();
    a_double.doSomething();
    a_char.doSomething();
  }
  
  /* stdout
  int
  double
  Char type specialization
  */

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비트마스크를 통한 메모리 절약 예제

• 아래 예제에서 bool 자료형에 대해 클래스 템플릿 특수화를 하지 않는다면, Storage8 인스턴스는 8바이트의 크기를 차지하게 된다.

• 대신 bool 자료형일 경우 비트마스크를 이용하여 메모리를 1/8 수준으로 절약할 수 있다.

  #include <iostream>
  
  using namespace std;
  
  template<typename T>
  class Storage8
  {
    T    array_[8];
  
  public:
    void        set(int index, const T& value)
    {
      array_[index] = value;
    }
  
    const T&    get(int index)
    {
      return array_[index];
    }
  };
  
  template<>
  class Storage8<bool>
  {
    unsigned char    data_;
  
  public:
    Storage8() : data_(0)
    {}
  
    void    set(int index, bool value)
    {
      unsigned char mask = 1 << index;
  
      if (value)
        data_ |= mask;
      else
        data_ &= ~mask;
    }
  
    bool    get(int index)
    {
      unsigned char mask = 1 << index;
      return ((data_ & mask) != 0);
    }
  };
  
  int            main()
  {
    Storage8<int> intStorage;
  
    for (int count = 0; count < 8; ++count)
      intStorage.set(count, count);
    for (int count = 0; count < 8; ++count)
      cout << intStorage.get(count) << '\n';
    cout << "Sizeof Storage8<int> : " << sizeof(Storage8<int>) << endl;
  
    Storage8<bool> boolStorage;
  
    for (int count = 0; count < 8; ++count)
      boolStorage.set(count, count & 3);
    for (int count = 0; count < 8; ++count)
      cout << std::boolalpha << boolStorage.get(count) << '\n';
    cout << "Sizeof Storage8<bool> : " << sizeof(Storage8<bool>) << endl;
  }
  
  /* stdout
  0
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  Sizeof Storage8<int> : 32
  false
  true
  true
  true
  false
  true
  true
  true
  Sizeof Storage8<bool> : 1
  */