C++

<colcolor=#00599c,#659AD2> C++
개발	비야네 스트로스트룹
버전	23

1. 개요

#!syntax cpp
#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello World!";
    return 0;
}

1.1. C와의 차이점

#!syntax cpp
struct A { int x, y; };
struct B { struct A a; };
struct A a = {.y = 1, .x = 2}; // valid C, invalid C++ (out of order)
int arr[3] = {[1] = 5};        // valid C, invalid C++ (array)
struct B b = {.a.x = 0};       // valid C, invalid C++ (nested)
struct A a = {.x = 1, 2};      // valid C, invalid C++ (mixed)

클래스 비교 코드

#!syntax cpp
// C 스타일
typedef struct GameObjectTag { long id; float x, y, z; } GameObject;

static GameObject* CreateObject() {
    static long __gobject_id = 1;
    GameObject* result = (GameObject*) malloc(sizeof GameObject);
    if (result) {
        result->id = __gobject_id++;
    }

    return result;
}
static void InitObject(GameObject* obj, long id) { obj->id = id; obj->x = 0; obj->y = 0; obj->z = 0; }
static void InitObject(GameObject* obj, long id, float x, float y, float z) { obj->id = id; obj->x = x; obj->y = y; obj->z = z; }
static void MoveObject(GameObject* obj, float x, float y, float z) { obj->x = x; obj->y = y; obj->z = z; }

#include <iostream>
 
struct Foo
 { 
    int n ; 
    Foo ( ) 
    { 
        std :: cout  <<  "statikus konstruktor \n " ; 
    } 
    ~Foo ( ) 
    { 
        std :: cout  <<  "statikus destruktor \n " ; 
    } 
} ;
 
Foo f ;  // statikus objektum
 
int main ( ) 
{ 
    std :: cout  <<  "főfüggvény \n " ; 
}

// C++ 스타일
class GameObject
{
public:
    constexpr GameObject(const long& new_id, const float& cx = 0, const float& cy = 0, const float& cz = 0) noexcept
        : id(new_id), x(cx), y(cy), z(cz)
    {}
    
    constexpr void Move(const float& x= 0, const float& y = 0, const float& z = 0) noexcept
    {
        this->x = x;
        this->y = y;
        this->z = z;
    }

    [[nodiscard]]
    constexpr std::tuple<float&, float&, float&> GetPosition() noexcept { return std::tie(x, y, z); }

    [[nodiscard]]
    constexpr std::tuple<const  float&, const  float&, const  float&> GetPosition() const noexcept { return std::tie(x, y, z); }

    long myID = -1; // 기본값
    float x, y, z;
}

#!syntax cpp
    std::ios_base::sync_with_stdio(false);

1.2. 객체 지향 프로그래밍

1.3. 일반화 프로그래밍

1.4. 메타 프로그래밍

• SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error): 함수를 오버로딩 하는데 있어 조건에 따라 일부러 오류가 발생하는 템플릿의 구현 코드를 발생시켜 틀리지 않은 특정 구현만 선택되게 만드는 테크닉이다. C++의 템플릿은 자료형의 상태를 서술하기 위해 분명히 존재하지만, 실제로 인스턴스화되는 시점은 런타임 직전 사용자의 코드에서 실제 자료형을 가져와야 한다. C++ 문법의 틈새에 존재하는 문법 오류이지만 런타임 오류가 아닌 상황을 적극 활용하는 것이다. 직역하면 '대입 실패는 오류가 아니다'라는 뜻이다.

#!syntax cpp
constexpr size_t fibonacci(size_t n) noexcept
{
	return (n < 2) ? n : fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

constexpr size_t result = fibonacci(7); // 13

템플릿 코드

#!syntax cpp
template <size_t N>
struct Fibonacci
{
	static constexpr size_t Value = Fibonacci<N - 1>::Value + Fibonacci<N - 2>::Value;
};

template<>
struct Fibonacci<0>
{
	static constexpr size_t Value = 0;
};

template<>
struct Fibonacci<1>
{
	static constexpr size_t Value = 1;
};

int arr[Fibonacci<7>::Value];

C++17의 if constepxr 또는 C++20의 consteval을 활용하면 더 간결하게 쓸 수 있다.

#!syntax cpp
template<size_t N>
constexpr size_t Fibonacci() noexcept // C++20 이후에는 consteval로 지정해도 문제없다.
{
	if constexpr (N < 2) return N;
	else return Fibonacci<N - 1>() + Fibonacci<N - 2>();
}

int arr[Fibonacci<7>()];

CRTP 예제 코드

#!syntax cpp
template <typename Derived>
class Base
{
    constexpr void Function() noexcept(noexcept(Cast()->Function()))
    {
        Cast()->Function();
    }

protected:
     constexpr Derived* Cast() noexcept
     {
         return static_cast<Derived*>(this);
     }

     constexpr const Derived* Cast() const noexcept
     {
         return static_cast<const Derived*>(this);
     }
};

class CRTPDerived1 : public Base<CRTPDerived1>
{
public:
    void Function() noexcept // Base::Function은 상수식이 아니고 noexcept(true)
    {
        std::print("CRTPDerived1");
    }
};

template <typename... Ts>
class CRTPDerived2 : public Base<CRTPDerived2<Ts...>>
{
public:
    constexpr void Function() // Base::Function은 상수식이지만 noexcept(false)
    {
        throw "CRTPDerived2";
    }
};

1.5. 용도

2. 문법

3. 언어 명세

4. 표준 라이브러리

5. 역사

6. 평가

7. 학습 자료

8. 방언 및 확장

8.1. GPGPU를 위한 확장

8.1.1. CUDA

8.1.2. OpenCL

8.2. 마이크로소프트의 방언

8.2.1. C++/CLI

8.2.2. C++/CX

8.2.3. C++/CL

9. 관련 문서

• C(프로그래밍 언어)
• 인라인 함수
• 표준 라이브러리
• Boost
• 템플릿
• 컴퓨터공학과[31]
• 객체 지향 프로그래밍
• Carbon[32]
• F-35 - F-35의 소프트웨어는 예외적으로 Ada가 아닌 C++로 프로그래밍 되어있다.

10. 외부 링크

• 레퍼런스 위키 사이트
• 비아르네 스트로우스트루프의 C++11 FAQ
• Classpert C++ 과정
• 가장 최근에 나온 C++을 기준으로 계속 업데이트되는 가이드라인

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