10. 클래스 템플릿의 이해1

* 클래스 템플릿의 필요성을 우선 코드로 보자.

- 기획팀에서, 유저들이 게임에 접속하여 다른 유저들과 게임을 했을 때, 유저들의 경험치가 변경되는 이력을 보고싶다.

즉, 게임이 끝날 때 마다 경험치를 저장하여야 되고, 가장 최신에서 가장 오래된 순(LIFO)로 보여주어야 하니 Stack을 이용한다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
const int MAX_EXP_COUNT = 100;
 
class ExpStack {
  public :
    ExpStack() {
      Clear();
    }
    
    void Clear() {
      m_Count = 0;
    }
    
    int Count() const {
      return m_Count;
    }
    
    bool IsEmpty() {
      return 0 == m_Count ? true : false;
    }
    
    bool push(float Exp) {
      if(m_Count > MAX_EXP_COUNT) return false;
      
      m_aData[m_Count] = Exp;
      ++m_Count;
      
      return true;
    }
    
    float pop() {
      if(m_Count < 1) return 0.0f;
      --m_Count;
      return m_aData[m_Count];
    }
    
    private :
    float m_aData[MAX_EXP_COUNT];
    int m_Count;
    
};
 
int main() {
  ExpStack kExpStack;
  cout << "첫번째 게임 종료 - 경험치 145.5f" << endl;
  kExpStack.push(145.5f);
  cout << "두번째 게임 종료 - 경험치 183.25f" << endl;
  kExpStack.push(183.25f);
  cout << "세번째 게임 종료 - 경험치 162.3f" << endl;
  kExpStack.push(162.3f);
  
  int Count = kExpStack.Count();
  for(int i = 0 ; i < Count; ++i) cout <<"현재 경험치 -> " << kExpStack.pop() << endl;
  return 0;
}

* 결과

첫번째 게임 종료 - 경험치 145.5f
두번째 게임 종료 - 경험치 183.25f
세번째 게임 종료 - 경험치 162.3f
현재 경험치 -> 162.3
현재 경험치 -> 183.25
현재 경험치 -> 145.5

- 이번에는, 돈 변경 이력을 보고싶다고 하여, 또 아래와 같이 만들었다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
const int MAX_MONEY_COUNT = 100;
 
class MoneyStack {
  public :
    MoneyStack() { Clear() }
    void Clear() { m_Count = 0; }
    int Count() const { return m_Count; }
    bool push(int Money) {
      if(m_Count >= MAX_MONEY_COUNT ) return false;
      m_aData[m_Count] = Money;
      ++m_Count;
      return true;
    }
    int pop() {
      if(m_Count < 1) return 0;
      --m_Count;
      return m_aData[m_Count] ;
    }
    private:
    int m_aData[MAX_MONEY_COUNT];
    int m_Count;
};

- 얼추 이런 식의 코드가 나오게 되는데, ExpStack Class와 몹시 유사하다. 이러한 경우 Template을 이용하자.

* Class Template 문법

template <typename type> class 클래스 이름

ex) template <typename T> class Stack { ... };

* Stack Class를 Class Template으로 정의를 해본다면,

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
const int MAX_COUNT = 100;
 
template <typename T> class Stack {
  public :
    Stack() { Clear(); }
    void Clear() { m_Count = 0; }
    int Count() const { return m_Count; }
    bool IsEmpty() const { return 0 == m_Count ? true : false; }
    bool push(T data) {
      if(m_Count >= MAX_COUNT) return false;
      m_aData[m_Count++] = data;
      return true;
    }
    T pop() {
      if(m_Count < 1) return 0;
      m_Count--;
      return m_aData[m_Count];
    }
    private :
      T m_aData[MAX_COUNT];
      int m_Count;
};
 
 
int main() {
  Stack<double> kStackExp;
  cout << "첫번째 게임 종료 - 현재 경험치 145.5f" << endl;
  kStackExp.push(145.5f);
  cout <<"두번재 게임 종료 - 현재 경험치 183.25f" << endl;
  kStackExp.push(183.25f);
  cout <<"세번째 게임 종료 - 현재 경험치 162.3f" << endl;
  kStackExp.push(162.3f);
  
  int Count = kStackExp.Count();
  for(int i =0; i < Count; ++i) {
    cout << "현재 경험치 ->" << kStackExp.pop() << endl;
  }
  
  cout << endl << endl;
  
  Stack<int> kStackMoney;
  
  cout << "첫번째 게임 종료 - 현재 돈 1000023" << endl;
  kStackMoney.push(1000023);
  cout << "두번째 게임 종료 - 현재 돈 1000234" << endl;
  kStackMoney.push(1000234);
  cout << "세번째 게임 종료 - 현재 돈 1000145" << endl;
  kStackMoney.push(1000145);
  
  Count = kStackMoney.Count();
  for(int i = 0; i < Count; ++i) {
    cout << "현재 돈 -> " << kStackMoney.pop() << endl;
  }
  return 0;
}

*결과

첫번째 게임 종료 - 현재 경험치 145.5f
두번재 게임 종료 - 현재 경험치 183.25f
세번째 게임 종료 - 현재 경험치 162.3f
현재 경험치 ->162.3
현재 경험치 ->183.25
현재 경험치 ->145.5


첫번째 게임 종료 - 현재 돈 1000023
두번째 게임 종료 - 현재 돈 1000234
세번째 게임 종료 - 현재 돈 1000145
현재 돈 -> 1000145
현재 돈 -> 1000234
현재 돈 -> 1000023

* Class Template에서 Non-type Parameter 사용.

- 바로 앞에서 Stack Class를 정의했을 땐, 저장할 수 있는 공간이 100개로 한정되어 있는데, 공간의 크기가 변경될 수 있어야 사용하기에 적합하다. 고로, Function Template때 하였던 None-Type으로 하면 해결이 된다.

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
template <typename T, int Size>
class Stack {
  public :
    Stack() { Clear(); }
    void Clear() { m_Count=0; }
    int Count() const { return m_Count; }
    bool IsEmpty() const { return 0 == m_Count ? true : false; }
    int GetStackSize() const { return Size; }
    bool push(T data) {
      if(m_Count >= Size) return false;
      m_aData[m_Count++] = data;
      return true;
    }
    T pop() {
      if(m_Count < 1) return 0;
      --m_Count;
      return m_aData[m_Count];
    }
    
    private :
      T m_aData[Size];
      int m_Count;
};
 
int main() {
  Stack<int, 100> kStack1;
  cout << "스택의 크기는 ? " << kStack1.GetStackSize() << endl;
  Stack<double, 60> kStack2;
  cout << "스택의 크기는 ? " << kStack2.GetStackSize() << endl;
  return 0;
}

* 결과

스택의 크기는 ? 100
스택의 크기는 ? 60

* 참고 - Thinking about C++ STL Programming