[CPP Module] 06

C++ casts

https://jun-13.tistory.com/146

[C++] casts

 

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Exercise 00: Conversion of scalar

static_cast<T>

형식 간의 형 변환을 수행하는 데 사용되는 형 변환 연산자이다.

int i = 42;
double d = static_cast<double>(i); // int를 double로 변환

double d = 3.14;
int i = static_cast<int>(d); // double을 int로 변환 (정수 부분만 남음)

위와 같은 형식과 같이 더 큰 형식이나 더 작은 형식의 상관없이 형변환이 가능하고

int i = 10;
char c = static_cast<char>(i); // int를 char로 변환

위와 같이 서로 관련이 없는 데이터 형식간에도 형변환이 가능하다.

(c++) static class

해당과제에서는 ScalarConverter라는 클래스를 만들라고 하는데 해당 클래스는 **static class**형태로 되어있어야한다고 한다. 그래서 그것에 대한 의미를 찾아보니 다른 분들은 정적 멤버만 가지고 있는 클래스를 static class라고 한다고 한다.

그래서 정적 멤버만 가지고 있는 클래스가 무엇인가?

싱글톤(Singleton)

c++에서 정적 멤버만 가지는 클래스를 싱글톤(singleton)이라고 이야기한다고 한다.

• 정적 멤버란위와 같이 static void * 형식으로 선언된 함수를 정적 멤버형식으로 선언이 되어있다고 이야기한다 (static의 유무)위에 예제에서 정적멤버로 선언된경우와 그냥 멤버로 선언이 되어있는 경우를 비교하고 있는데 정적 멤버에 경우에는 객체를 생성하지 않고도 멤버함수를 클래스 이름을 사용하여 호출이 가능하다.
• class MyClass { public: void memberFunction() { std::cout << "This is a member function." << std::endl; } static void staticFunction() { std::cout << "This is a static member function." << std::endl; } }; int main() { MyClass myObject; myObject.memberFunction(); // 멤버 함수를 호출하기 위해 객체를 생성하고 사용 MyClass::staticFunction(); // 정적 멤버 함수를 클래스 이름을 사용하여 호출 }
• class MyClass { public: static void staticFunction() { std::cout << "This is a static member function." << std::endl; } }; int main() { MyClass::staticFunction(); // 정적 멤버 함수 호출 return 0; }

class Singleton {
public:
    // 정적 멤버 함수를 사용하여 싱글톤 인스턴스에 접근
    static Singleton& getInstance() {
        // 인스턴스가 이미 존재하는지 확인하고, 없으면 생성
        if (!instance) {
            instance = new Singleton;
        }
        return *instance;
    }

    // 다른 멤버 함수와 데이터 멤버들을 정의
    void doSomething() {
        // 싱글톤 클래스의 동작
    }

private:
    // 생성자와 소멸자를 private로 선언하여 외부에서 객체 생성을 막음
    Singleton() {}
    ~Singleton() {}

    // 정적 멤버 변수를 사용하여 유일한 인스턴스 관리
    static Singleton* instance;
};

// 정적 멤버 변수 초기화
Singleton* Singleton::instance = nullptr;

int main() {
    Singleton& singleton = Singleton::getInstance(); // 싱글톤 인스턴스 가져오기
    singleton.doSomething();

    return 0;
}

try - catch

try {
	...
	}
	catch(...) {
		throw ImpossibleException();
	}

try - catch문법에서는 catch영역에서 또 다시 throw를 던질 수 있는 구조를 가지고있다.

그래서 위와 같이 throw를 잡은 영역에서 다시 throw를 던지는게 맞는 코드인가? 고민을 해보고 알아봤을때에 일반적으로는 안좋은 형식으로 간주된다고 한다. ( 논리적으로 복잡해지고 예외 처리가 제대로 안이루어질 수 있다라고 한다. )

double doubleValue = std::stod(strValue);

그렇지만 위와 같이 std::stod() 함수 같은 경우에는 실패할경우 컴파일쪽에서 막아주는 것이 아니라 stod 함수에서 std::invalid_argument 형식으로 throw를 던진다고 한다.

위와 같은 경우에 subject에서는 stod에서 반환되는 값이 아니라 subject에서 요구하는 exception값으로 반환을 해야하니

try {
	double doubleValue = std::stod(strValue);
}
catch(...) {
	throw ImpossibleException();
}

위와 같은 형식으로 stod가 실패한경우 catch에서 해당 오류를 잡아 사용자가 원하는 값으로 전환하는 방식을 사용하였다.

stod

처음에는 **stod stoi stof**들을 사용해서 구현을 했었으나, 해당 함수들은 c++11인걸로 확인이 되어

**strtod**함수를 사용하여 구현

isnan, isinf

std::isnan (Is Not a Number): 이 함수는 주어진 숫자가 NaN (Not-a-Number)인지 여부를 확인

std::isinf (Is Infinite): 이 함수는 주어진 숫자가 무한대 (positive 무한대 또는 negative 무한대)인지 여부를 확인

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Exercise 01: Serialization

reinterpret_cast<T>

주로 주소나 포인터 등을 다른 형식으로 변환할 때 사용된다.

#include <iostream>

int	main() {
	int x = 42;
	double* y = reinterpret_cast<double*>(&x); // int 주소를 double 포인터로 변환
	int z = x;
	std::cout << "z : " << z;
	return (0);
}
// output
// z : 42

uintptr_t

정수형 데이터 타입 중 하나로, 주소를 저장하기 위한 것으로 사용된다.

CPP Module 06

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Exercise 02: Identify real type

dynamic_cast

주로 상속 관계가 있는 클래스에서 사용되며, 주로 다형성(polymorphism)과 함께 사용되는 cast

class Base {
public:
    virtual void someFunctionInBase() {
        std::cout << "Base class function" << std::endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void someFunctionInDerived() {
        std::cout << "Derived class function" << std::endl;
    }
};

Base* basePtr = new Derived;
Derived* derivedPtr = dynamic_cast<Derived*>(basePtr);
if (derivedPtr) {
    // 성공적으로 형 변환
}

부모를 가리키는 포인터를 자식을 가리키도록 바꾸는 다운 캐스팅에 사용되는 캐스팅을 dynamic_cast라고 한다.

try {
    A& a = dynamic_cast<A&>(aRef); // 다운캐스트 시도
    // 다운캐스트 성공
    std::cout << "Downcast successful." << std::endl;
} catch (const std::bad_cast& e) {
    // 다운캐스트 실패
    std::cerr << "Downcast failed: " << e.what() << std::endl;
    // 실패한 경우에 대한 처리를 추가할 수 있음
}

A &a = dynamic_cast<A&>(p); 를 실패했을 경우 std::bad_cast 예외를 던진다.

해당 경우에 if-else dynamic_cast가 실패할 때 반환되는 값이 nullptr가 아닌 참조 자체가 아니기 때문에 문제가 발생합니다. 참조에 대한 dynamic_cast 실패는 try-catch를 통해서 잡아낼 수 있다.

그렇다면 다른 cast에 경우에는 따로 try-catch의 예외처리는 필요없는가?

인자를 포인터로 받느냐 레퍼런스로 받느냐에 따라 구현 방식이 바뀌는데, dynamic_cast를 실패했을 때 포인터일 경우 NULL을 반환하지만 레퍼런스의 경우(NULL을 못쓰니) exception이 일어난다.

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dynamic_cast 연산자