optional |
C++ 17부터 지원
#include <optional> 라이브러리 필요
optional은 어떤 객체를 보관하거나/말거나 둘 중 하나의 상태를 가지는 객체이다.
map에서 특정 값이 있는지 확인하고 있을때는 해당 값을 가져오고, 없다면 빈 문자열을 보내게 만든다면
auto itr = m.find(key);
if (itr != m.end()) {
return itr->second;
}
return std::string();위처럼 사용이 가능하다.
근데 문제는 값이 없는게 아니라, 있는데 하필 그 값이 빈 문자열이었다면? 그럼 값이 있는데 빈문자열인지 없어서 빈 문자열인지 확인이 어렵다.
이럴때 optional을 사용한다. 즉 optional이란 원하는 값을 보관할수도, 안할수도 있는 클래스이다.
std::optional<std::string> GetValueFromMap(const std::map<int, std::string>& m, int key) {
auto itr = m.find(key);
if (itr != m.end()) {
return itr->second;
}
// nullopt 는 <optional> 에 정의된 객체로 비어있는 optional 을 의미한다.
return std::nullopt;
}optinal객체를 반환하도록 하고 위의 optional 객체는 string을 보관하던지/안하던지 둘 중 하나의 상태만 가진다.
값이 있다면 그 값을 보관하는 상태를, 없다면 보관하지 않는 상태인 nullopt를 반환한다.
다만 위에서 보면 보관하는 상태를 리턴한게 아니라 그냥 그 값을 리턴하는데 이 경우에도 알아서 optional 객체로 만들어져서 리턴된다고 한다. optional 자체에 객체를 포함해서 보낸다고 보면 되고 받는 쪽에선 값을 확인하고 싶다면 .value()를 사용하면 된다.
위의 경우는 GetValueFromMap(m, 2).value()를 하면
가지고 있는 객체가 있다면 그 값을 확인할 수 있고
가지고 있는 객체가 없다면 std::bad_optional_access 예외를 던진다.
즉 예외를 발생시키지 않으려면 값을 가지고 있는지 없는지 미리 판단을 해야한다.
if문으로 그냥 확인해도 되고 has_value()로 확인해도 된다.
// 아래의 3개의 문장은 모두 같게 적용된다.
if (GetValueFromMap(data, 4)) GetValueFromMap(data, 4).value();
if (GetValueFromMap(data, 4).has_value()) GetValueFromMap(data, 4).value();
if (GetValueFromMap(data, 4).has_value()) *GetValueFromMap(data, 4); // *로도 참조 가능하다.
주의점
optional은 일반적으로 레퍼런스를 가질 수 없다.
이를 해결하기 위해 reference_wrapper를 사용해서 레퍼런스처럼 동작하는 wrapper 객체를 사용한다.
std::optional<std::reference_wrapper<A>> maybe_a = std::ref(a);
// maybe_a.get() 으로 참조할 수 있다.
variant |
C++ 17부터 지원
#include <variant> 라이브러리 필요
one-of를 구현한 클래스
컴파일 타임에 여러개의 타입 중 한가지를 보관할 수 있는 클래스이다.
// v 는 이제 int
std::variant<int, std::string, double> v = 1;
// v 는 이제 std::string
v = "abc";
// v는 이제 double
v = 3.14;포함하고자 하는 타입들을 명시해주고 그 중 하나의 타입을 가질 수 있다.
다만 variant는 반드시 값을 가지고 있어야 한다.
그래서 만약 v에 초기값을 넣지 않는다면 첫번째 인자인 int로 생성되며 0이 들어간다.
다만 객체의 크기는 나열한 객체들 중 가장 큰 타입의 크기를 따라간다.
사용 예시
class A {};
class B {};
/* ?? */ GetDataFromDB(bool is_a) {
if (is_a) return A();
else return B();
}variant가 없다면 위의 형태를 리턴하기 위해선 A와 B의 부모클래스를 만들어서 해당 형태로 리턴해야 한다.
하지만 int나 flota 중 하나라면 둘은 기본 자료형이라 부모를 구현할수가 없다.
이럴 때 variant가 있다면
std::variant<A, B> GetDataFromDB(bool is_a) {
if (is_a) {
return A();
}
return B();
}처럼 사용이 가능해진다.
받는곳에선 아래처럼 사용하면 index()에는 몇번째 인자의 값이 들어있는지를, get으로 그 값을 확인 가능하다.
std::cout << v.index() << std::endl; // 0 출력
std::get<A>(v).a(); // 혹은 std::get<0>(v).a()
다만 variant는 타입을 기준으로 객체들을 구분하므로 variant<string, string>처럼 같은 타입이 여러번 들어갈 수 없다.
std::monostate
variant는 반드시 값을 가지고 있어야 한다. 만약 사용자가 직접 지정해주지 않았으면 첫번째 인자를 값으로 가진다고 했다.
근데 만약 아래처럼 모든 인자가 기본 생성자가 없는 상황이라 들어갈 수 있는 값이 없다면 오류가 생긴다.
class A {
public:
A(int i) {}
};
class B {
public:
B(int i) {}
};
std::variant<A, B> v;그래서 아무것도 들어있지 않은 상태를 표현하는게 필요하다.
monostate키워드가 아무것도 들어있지 않은 상태를 의미하며
std::variant<std::monostate, A, B> v;처럼 사용하면 아무것도 들어있지 않거나, A가 들어있거나, B가 들어있다는 뜻이 된다.
이러면 마치 optional과 같은 기능을 하는 셈이 된다.
Structured binding |
C++ 17이상부터 지원
기존에는 튜플의 값을 참조할때 아래와 같은 형태로 get<>을 사용했었음
int age = std::get<0>(student);
std::string name = std::get<1>(student);
bool is_male = std::get<2>(student);
근데 structured binding을 사용하면 아래와 같게 편하게 사용 가능
auto [age, name, is_male] = student;위의 형태로 사용하면 값 복사형태이고 레퍼런스로 쓰고 싶다면 auto&로 사용하면 된다.
다만 단점은 name만 필요할땐 get<1>하면 됐는데 structured binding 쓸거면 모든 값 다 받아야 한다.
튜플뿐만 아니라 구조체에서도 사용 가능하다.
struct Data {
int i;
std::string s;
bool b;
};
Data d;
auto [i, s, b] = d;
pair에서도 auto [key, value] = p처럼 사용 가능해서 광범위하게 사용 가능하다.
※ 참고 문헌