[C++ 성능 최적화 및 고급 테크닉] Day 9: 완벽한 전달 (Perfect Forwarding)

완벽한 전달의 중요성

완벽한 전달(perfect forwarding)은 C++ 템플릿 프로그래밍에서 매개변수를 정확히 전달하는 기법입니다. 이를 통해 함수 템플릿에서 인자를 원래의 L-값 또는 R-값으로 전달할 수 있습니다. 이 기법은 주로 std::forward를 사용하여 구현됩니다.

 

템플릿 함수와 인자 전달

템플릿 함수에서 인자를 전달할 때, 인자의 종류(L-값 또는 R-값)를 정확히 유지하는 것이 중요합니다. 잘못된 인자 전달은 불필요한 복사나 잘못된 동작을 초래할 수 있습니다.

 

std::forward 사용법

std::forward는 전달된 인자의 원래 특성을 유지하면서 전달합니다. 이를 통해 L-값 인자는 L-값으로, R-값 인자는 R-값으로 전달할 수 있습니다.

#include <iostream>
#include <utility>

void process(int& lval) {
    std::cout << "L-value reference" << std::endl;
}

void process(int&& rval) {
    std::cout << "R-value reference" << std::endl;
}

template<typename T>
void forwarder(T&& arg) {
    process(std::forward<T>(arg));
}

int main() {
    int x = 10;
    forwarder(x); // L-value 전달
    forwarder(10); // R-value 전달
    return 0;
}

 

위 예제에서 forwarder 함수는 std::forward를 사용하여 인자를 정확히 전달합니다.

 

완벽한 전달의 구현

완벽한 전달을 구현하기 위해서는 템플릿 함수에서 전달된 인자를 std::forward를 사용하여 전달합니다. 이를 통해 인자의 특성을 유지할 수 있습니다.

 

완벽한 전달 예제

#include <iostream>
#include <utility>

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        std::cout << "Default Constructor" << std::endl;
    }
    MyClass(const MyClass&) {
        std::cout << "Copy Constructor" << std::endl;
    }
    MyClass(MyClass&&) noexcept {
        std::cout << "Move Constructor" << std::endl;
    }
};

void process(MyClass& obj) {
    std::cout << "L-value reference" << std::endl;
}

void process(MyClass&& obj) {
    std::cout << "R-value reference" << std::endl;
}

template<typename T>
void forwarder(T&& arg) {
    process(std::forward<T>(arg));
}

int main() {
    MyClass obj;
    forwarder(obj); // L-value 전달
    forwarder(MyClass()); // R-value 전달
    return 0;
}

 

위 예제에서 forwarder 함수는 std::forward를 사용하여 인자를 정확히 전달합니다.

 

실습 문제

문제 1: 완벽한 전달 구현하기

다음 코드에서 완벽한 전달을 구현하여 인자의 특성을 유지하세요.

 

main.cpp

#include <iostream>

void process(int& lval) {
    std::cout << "L-value reference" << std::endl;
}

void process(int&& rval) {
    std::cout << "R-value reference" << std::endl;
}

template<typename T>
void forwarder(T arg) {
    process(arg);
}

int main() {
    int x = 10;
    forwarder(x); // L-value 전달
    forwarder(10); // R-value 전달
    return 0;
}

 

해답:

main.cpp (완벽한 전달 구현)

#include <iostream>
#include <utility>

void process(int& lval) {
    std::cout << "L-value reference" << std::endl;
}

void process(int&& rval) {
    std::cout << "R-value reference" << std::endl;
}

template<typename T>
void forwarder(T&& arg) {
    process(std::forward<T>(arg));
}

int main() {
    int x = 10;
    forwarder(x); // L-value 전달
    forwarder(10); // R-value 전달
    return 0;
}

 

이제 아홉 번째 날의 학습을 마쳤습니다. 완벽한 전달의 중요성과 이를 구현하는 방법을 이해하고, 실습 문제를 통해 이를 적용하는 방법을 학습했습니다.

질문이나 피드백이 있으면 언제든지 댓글로 남겨 주세요. 내일은 "inline 함수와 매크로의 사용"에 대해 학습하겠습니다.