C++ 정리 - 45 (RTTI, dynamic_cast 연산자, typeid 연산자와 type_info 클래스, 데이터형 변환 연산자, string 클래스)

RTTI

RTTI는 'runtime type identification'의 약자로, 실행 시간 데이터형 정보라는 뜻이다. RTTI의 목적은 프로그램이 실행 도중에 객체의 데이터형을 결정하는 표준 방법을 제공하는 것이다.

 

RTTI의 동작 방식

c++는 RTTI를 지원하는 세 가지 요소를 가지고 있다.

• dynamic_cast 연산자는, 가능하다면 기초 클래스형을 지시하는 포인터로부터 파생 클래스형을 지시하는 포인터를 생성한다. 가능하지 않다면, 널 포인터인 0을 리턴한다.
• typeid 연산자는 어떤 객체의 정확한 데이터형을 식별하는 하나의 값을 리턴한다.
• type_info 구조체는 어떤 특별한 데이터형에 대한 정보를 저장한다.

RTTI는 가상 함수들을 가지고 있는 클래스에 대해서만 사용할 수 있다.

 

-dynamic_cast 연산자

dynamic_cast 연산자는 포인터가 지시하는 객체형이 무엇인지 알려주지 않는다. 그 대신에 그 객체의 주소를 특정형의 포인터에 안전하게 대입할 수 있는지 알려준다.

이 연산자는 다음과 같이 사용된다. (pg는 어떤 객체를 지시한다.)

Superb * pm = dynamic_cast<Superb *>(pg);

이 코드는 포인터 pg가 Superb *형으로 안전하게 변환될 수 있다면, 그 연산자는 그 객체의 주소를 리턴한다. 변환할 수 없다면, 널 포인터인 0을 리턴한다.

 

dynamic_cast를 참조와 함께 사용할 수 있다.

널 포인터형에 해당하는 참조 값은 존재하지 않는다.

실패를 나타내는데 사용 가능한 특별한 참조값이 없다. 그 대신 부적절한 요청이 제시될 때, dynamic_cast는 bad_cast 형의 예외를 발생시킨다.

 

typeid 연산자와 type_info 클래스

typeid 연산자를 사용하여 두 객체의 데이터형이 같은지 결정할 수 있다. 두 종류의 매개변수를 받아들인다.

• 클래스의 이름
• 객체로 평가되는 식

typeid 연산자는 type_info 객체에 대한 참조를 리턴한다. type_info는 typeinfo 헤더 파일에 정의되어 있는 클래스이다. type_info 클래스는 데이터형을 비교하는 데 사용할 수 있도록 ==와 != 연산자를 오버 로딩한다. typeid(Magnificent)==typeid(*pg) //pg가 Magnificent 객체를 지시하는 포인터이면 true로 평가된다. pg가 널 포인터이면, 프로그램은 bad_typeid 예외를 발생시킨다.

 

데이터형 변환 연산자

데이터형 변환 과정을 더욱 엄격하게 규정하는 4개의 데이터형 변환 연산자를 추가하였다.

• dynamic_cast
• const_cast
• stataic_cast
• reinterpret_cast

일반적인 데이터형 변환을 사용하는 대신에, 특정 목적에 맞는 연산자를 선택할 수 있다.

const_cast 연산자는 어떤 값을 const나 volatile로 또는 그 반대로 변경하는 것이 유일한 목적인 데이터형 변환을 위한 것이다. dynamic_cast 연산자와 동일한 문법을 사용한다.

const_cast<type_name>(expression)

type_name과 expression은 const나 volatile이 있느냐 없느냐에 따라 달라지는 것만 빼고는, 데이터형이 동일해야 한다.

const_cast는 어떤 양에 대한 포인터의 접근은 변경할 수 있으나, const로 선언된 양을 변경하려는 시도는 그 결과가 정의되지 않는다.

 

static_cast 연산자도 다른 연산자들과 동일한 문법을 사용한다. static_cast<type_name>(expression)

이것은 type_name이 그 expression이 가지는 데이터형으로 암시적으로 변환될 수 있을 때에만 유효하다.

 

reinterpret_cast연산자는 위험한 데이터형 변환을 하기 위한 것이다.

reinterpret_cast<type_name>(expression)

이 연산자의 사용 예이다.

struct dat{short a; short b};

long value = 0xf224B118;

dat * pd = reinterpret_cast<dat *>(&value);

cout<<pd->a; // 그 값의 처음 2바이트를 출력한다.

 

string 클래스

문자열 생성

string 생성자들을 먼저 살펴보자. 클래스에 관해 알아야 할 가장 중요한 것은, 그 클래스의 객체를 생성할 때 사용할 수 있는 옵션들이다. 

 

string 클래스의 생성자들

생성자	설명
string(const char *s)	string 객체를 s가 지시하는 NBTS로 초기화한다.
string(size_type n,char c)	문자 c로 모두 초기화된 원소 n개의 string 객체를 생성한다.
string(const string &str)	string 객체를 string 객체 str(복사 생성자)로 초기화 한다.
string()	크기가 0인 디폴트 string 객체를 생성한다. (디폴트 생성자)
string(const char *s,size_type n)	string 객체를 s가 지시하는 NBTS로 초기화하되, NBTS의 크기를 초과하더라도 n개의 문자까지 진행한다.
template<class Iter> string(Iterbegin,Iter end)	string 객체를 [begin,end]의 범위에 있는 값들로 초기화한다. begin과 end는 포인터와 비슷한 역할을 하여 위치를 지정한다. 그 범위는 begin은 포함하고, end는 포함하지 않는 end 바로 앞 까지를 의미한다.
string(const string & str,size_type pos,size_type n = npos)	string 객체를 string 객체 str로 초기화한다. str에 있는 pos위치에서 시작해서 str의 끝까지 가거나, n 문자를 사용하되 str의 끝을 넘어갈 수 없다.
string(string &&str) noexcept	string 객체를 string 객체 str로 초기화한다. str은 바뀔 수 있다.(move 생성자)
string(initializer_list <char> il)	string 객체를 초기화 목록 il에 있는 문자로 초기화한다.

NBTS(null-byte-terminated-string) : 널 바이트 종료 문자열

 

배열의 이름과는 달리, string 객체의 이름은 그 객체의 주소로 간주되지 않는다.