C++ 최신 기능 | "C++17/20/23" 핵심 정리

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C++ 최신 기능 | "C++17/20/23" 핵심 정리

이 글의 핵심

C++ 최신 기능에 대해 정리한 개발 블로그 글입니다. #include <map> #include <string> using namespace std;

C++17 핵심 기능

1. Structured Binding

#include <map>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    // pair 분해
    pair<int, string> p = {1, "one"};
    auto [id, name] = p;
    cout << id << ": " << name << endl;
    
    // map 순회
    map<string, int> scores = {{"Alice", 90}, {"Bob", 85}};
    for (const auto& [name, score] : scores) {
        cout << name << ": " << score << endl;
    }
    
    // 배열 분해
    int arr[] = {1, 2, 3};
    auto [a, b, c] = arr;
}

2. if constexpr

template <typename T>
auto getValue(T t) {
    if constexpr (is_pointer_v<T>) {
        return *t;  // 포인터면 역참조
    } else {
        return t;   // 아니면 그대로
    }
}

int main() {
    int x = 10;
    int* ptr = &x;
    
    cout << getValue(x) << endl;    // 10
    cout << getValue(ptr) << endl;  // 10
}

3. std::optional

#include <optional>
#include <string>
using namespace std;

optional<string> findUser(int id) {
    if (id == 1) {
        return "Alice";
    }
    return nullopt;  // 값 없음
}

int main() {
    auto user = findUser(1);
    
    if (user) {
        cout << "찾음: " << *user << endl;
    } else {
        cout << "없음" << endl;
    }
    
    // 또는
    cout << user.value_or("Unknown") << endl;
}

4. std::variant

#include <variant>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    variant<int, double, string> v;
    
    v = 10;
    cout << get<int>(v) << endl;
    
    v = 3.14;
    cout << get<double>(v) << endl;
    
    v = "Hello";
    cout << get<string>(v) << endl;
    
    // 방문자 패턴
    visit( {
        cout << arg << endl;
    }, v);
}

5. std::filesystem

#include <filesystem>
#include <iostream>
namespace fs = std::filesystem;

int main() {
    // 디렉토리 순회
    for (const auto& entry : fs::directory_iterator(".")) {
        cout << entry.path() << endl;
    }
    
    // 파일 존재 확인
    if (fs::exists("file.txt")) {
        cout << "파일 있음" << endl;
    }
    
    // 파일 크기
    auto size = fs::file_size("file.txt");
    cout << "크기: " << size << " bytes" << endl;
}

C++20 핵심 기능

1. Concepts

#include <concepts>
#include <iostream>
using namespace std;

// 개념 정의
template <typename T>
concept Numeric = integral<T> || floating_point<T>;

// 개념 사용
template <Numeric T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << add(1, 2) << endl;       // OK
    cout << add(1.5, 2.5) << endl;   // OK
    // cout << add("a", "b");        // 컴파일 에러!
}

2. Ranges

#include <ranges>
#include <vector>
#include <iostream>
namespace rng = std::ranges;
namespace vw = std::views;

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    // 짝수만 필터링하고 2배
    auto result = v 
        | vw::filter( { return x % 2 == 0; })
        | vw::transform( { return x * 2; });
    
    for (int x : result) {
        cout << x << " ";  // 4 8 12 16 20
    }
}

3. Coroutines

#include <coroutine>
#include <iostream>
using namespace std;

struct Generator {
    struct promise_type {
        int current_value;
        
        Generator get_return_object() {
            return Generator{handle_type::from_promise(*this)};
        }
        
        suspend_always initial_suspend() { return {}; }
        suspend_always final_suspend() noexcept { return {}; }
        
        suspend_always yield_value(int value) {
            current_value = value;
            return {};
        }
        
        void return_void() {}
        void unhandled_exception() {}
    };
    
    using handle_type = coroutine_handle<promise_type>;
    handle_type coro;
    
    Generator(handle_type h) : coro(h) {}
    ~Generator() { if (coro) coro.destroy(); }
    
    bool move_next() {
        coro.resume();
        return !coro.done();
    }
    
    int current_value() {
        return coro.promise().current_value;
    }
};

Generator counter() {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        co_yield i;
    }
}

int main() {
    auto gen = counter();
    while (gen.move_next()) {
        cout << gen.current_value() << " ";
    }
}

4. Modules (간단 예제)

// math.cppm
export module math;

export int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// main.cpp
import math;
import std;

int main() {
    std::cout << add(1, 2) << std::endl;
}

5. Three-way Comparison (<=>)

#include <compare>
#include <iostream>
using namespace std;

struct Point {
    int x, y;
    
    auto operator<=>(const Point&) const = default;
};

int main() {
    Point p1{1, 2};
    Point p2{1, 3};
    
    cout << (p1 < p2) << endl;   // 1
    cout << (p1 == p2) << endl;  // 0
    cout << (p1 != p2) << endl;  // 1
}

C++23 핵심 기능

1. std::print

#include <print>

int main() {
    std::print("Hello, {}!\n", "World");
    std::print("x = {}, y = {}\n", 10, 20);
}

2. Multidimensional Subscript

struct Matrix {
    int data[3][3];
    
    int& operator {
        return data[i][j];
    }
};

int main() {
    Matrix m;
    m[0, 1] = 5;  // C++23
}

3. if consteval

consteval int sqr(int n) {
    return n * n;
}

int main() {
    constexpr int x = sqr(5);  // 컴파일 타임
    
    if consteval {
        // 컴파일 타임에만 실행
    } else {
        // 런타임에 실행
    }
}

실전 예시

예시 1: 모던 C++ 스타일

#include <iostream>
#include <vector>
#include <ranges>
#include <algorithm>
namespace rng = std::ranges;
namespace vw = std::views;

int main() {
    vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    
    // 짝수만 필터링, 제곱, 합계
    auto sum = numbers
        | vw::filter( { return x % 2 == 0; })
        | vw::transform( { return x * x; })
        | vw::common;
    
    int result = rng::fold_left(sum, 0, std::plus<>());
    cout << "결과: " << result << endl;  // 220
}

예시 2: Concepts로 안전한 코드

#include <concepts>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
concept Container = requires(T t) {
    { t.begin() } -> same_as<typename T::iterator>;
    { t.end() } -> same_as<typename T::iterator>;
    { t.size() } -> convertible_to<size_t>;
};

template <Container C>
void printContainer(const C& container) {
    for (const auto& item : container) {
        cout << item << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    vector<int> v = {1, 2, 3};
    printContainer(v);  // OK
    
    // printContainer(42);  // 컴파일 에러!
}

예시 3: Optional로 안전한 에러 처리

#include <optional>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

optional<int> parseInteger(const string& str) {
    try {
        return stoi(str);
    } catch (...) {
        return nullopt;
    }
}

int main() {
    auto result = parseInteger("123");
    
    if (result) {
        cout << "파싱 성공: " << *result << endl;
    } else {
        cout << "파싱 실패" << endl;
    }
    
    // 체이닝
    auto value = parseInteger("abc")
        .or_else( { return optional<int>{0}; })
        .transform( { return x * 2; });
    
    cout << value.value() << endl;  // 0
}

FAQ

Q1: 어떤 버전을 사용해야 하나요?

A:

  • 새 프로젝트: C++20 이상
  • 기존 프로젝트: C++17 이상
  • 레거시: C++11 최소

Q2: 컴파일러 지원은?

A:

  • GCC 11+, Clang 13+, MSVC 2019+ 권장
  • cppref erence.com에서 지원 확인

Q3: 성능에 영향이 있나요?

A: 대부분 제로 오버헤드입니다. 오히려 더 최적화됩니다.

Q4: 기존 코드와 호환되나요?

A: 네, 하위 호환성이 유지됩니다.

Q5: Ranges가 왜 좋은가요?

A:

  • 파이프라인 스타일
  • 지연 평가
  • 조합 가능

Q6: Concepts는 언제 사용하나요?

A:

  • 템플릿 제약
  • 명확한 에러 메시지
  • 오버로딩 해결

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