C++ Type Traits | "타입 특성" 완벽 가이드

기본 타입 체크

#include <type_traits>
using namespace std;

int main() {
    cout << is_integral<int>::value << endl;         // 1
    cout << is_floating_point<double>::value << endl; // 1
    cout << is_pointer<int*>::value << endl;         // 1
    cout << is_array<int[]>::value << endl;          // 1
    cout << is_class<string>::value << endl;         // 1
}

타입 변환

// const 제거
remove_const<const int>::type  // int

// 참조 제거
remove_reference<int&>::type   // int
remove_reference<int&&>::type  // int

// 포인터 추가/제거
add_pointer<int>::type         // int*
remove_pointer<int*>::type     // int

// CV 제거
remove_cv<const volatile int>::type  // int

// decay
decay<int[10]>::type           // int*
decay<int()>::type             // int(*)()

타입 관계

// 같은 타입
is_same<int, int>::value       // 1
is_same<int, long>::value      // 0

// 변환 가능
is_convertible<int, double>::value    // 1
is_convertible<int*, void*>::value    // 1

// 상속 관계
is_base_of<Base, Derived>::value      // 1

실전 예시

예시 1: 타입별 처리

template<typename T>
void process(T value) {
    if constexpr (is_integral_v<T>) {
        cout << "정수: " << value << endl;
    } else if constexpr (is_floating_point_v<T>) {
        cout << "실수: " << value << endl;
    } else if constexpr (is_pointer_v<T>) {
        cout << "포인터: " << value << endl;
    } else {
        cout << "기타 타입" << endl;
    }
}

int main() {
    process(10);      // 정수
    process(3.14);    // 실수
    process(&main);   // 포인터
}

예시 2: SFINAE

// 정수 타입만
template<typename T>
enable_if_t<is_integral_v<T>, T>
twice(T value) {
    return value * 2;
}

// 실수 타입만
template<typename T>
enable_if_t<is_floating_point_v<T>, T>
twice(T value) {
    return value * 2.0;
}

int main() {
    cout << twice(10) << endl;    // 20
    cout << twice(3.14) << endl;  // 6.28
    // twice("hello");  // 에러
}

예시 3: 타입 안전 직렬화

template<typename T>
string serialize(const T& value) {
    if constexpr (is_arithmetic_v<T>) {
        return to_string(value);
    } else if constexpr (is_same_v<T, string>) {
        return "\"" + value + "\"";
    } else if constexpr (is_pointer_v<T>) {
        return serialize(*value);
    } else {
        static_assert(always_false<T>, "지원하지 않는 타입");
    }
}

template<typename T>
inline constexpr bool always_false = false;

int main() {
    cout << serialize(42) << endl;
    cout << serialize(3.14) << endl;
    cout << serialize(string("Hello")) << endl;
}

예시 4: 컨테이너 체크

template<typename T, typename = void>
struct is_container : false_type {};

template<typename T>
struct is_container<T, void_t<
    typename T::value_type,
    decltype(declval<T>().begin()),
    decltype(declval<T>().end())
>> : true_type {};

template<typename T>
inline constexpr bool is_container_v = is_container<T>::value;

int main() {
    cout << is_container_v<vector<int>> << endl;  // 1
    cout << is_container_v<list<int>> << endl;    // 1
    cout << is_container_v<int> << endl;          // 0
}

조건부 타입

// 조건부 타입 선택
conditional<true, int, double>::type   // int
conditional<false, int, double>::type  // double

// 사용 예
template<bool UseDouble>
using Number = conditional_t<UseDouble, double, int>;

Number<true> x = 3.14;   // double
Number<false> y = 10;    // int

타입 카테고리

// 기본 타입
is_void<void>::value
is_null_pointer<nullptr_t>::value
is_integral<int>::value
is_floating_point<double>::value

// 복합 타입
is_array<int[]>::value
is_pointer<int*>::value
is_reference<int&>::value
is_member_pointer<int Widget::*>::value

// 타입 속성
is_const<const int>::value
is_volatile<volatile int>::value
is_signed<int>::value
is_unsigned<unsigned int>::value

생성/소멸 특성

// 생성 가능
is_default_constructible<Widget>::value
is_copy_constructible<Widget>::value
is_move_constructible<Widget>::value

// trivial
is_trivially_copyable<int>::value
is_trivially_destructible<int>::value

// 소멸자
is_destructible<Widget>::value
has_virtual_destructor<Base>::value

자주 발생하는 문제

문제 1: _v vs ::value

// C++14 이전
if (is_integral<T>::value) {
}

// C++17 이후 (간결)
if (is_integral_v<T>) {
}

문제 2: enable_if 위치

// 반환 타입
template<typename T>
enable_if_t<is_integral_v<T>, T>
func(T value) {
    return value * 2;
}

// 템플릿 매개변수
template<typename T, enable_if_t<is_integral_v<T>, int> = 0>
T func(T value) {
    return value * 2;
}

문제 3: 복잡한 타입 체크

// ❌ 복잡
template<typename T>
enable_if_t<
    is_integral<T>::value && 
    is_signed<T>::value && 
    sizeof(T) == 4,
    T
>
func(T value) {
    return value;
}

// ✅ Concepts 사용 (C++20)
template<typename T>
concept SignedInt32 = integral<T> && signed_integral<T> && sizeof(T) == 4;

template<SignedInt32 T>
T func(T value) {
    return value;
}

커스텀 Traits

// 커스텀 trait
template<typename T>
struct is_string : false_type {};

template<>
struct is_string<string> : true_type {};

template<>
struct is_string<string_view> : true_type {};

template<typename T>
inline constexpr bool is_string_v = is_string<T>::value;

int main() {
    cout << is_string_v<string> << endl;       // 1
    cout << is_string_v<string_view> << endl;  // 1
    cout << is_string_v<int> << endl;          // 0
}

FAQ

Q1: type traits는 언제 사용하나요?

A:

• 템플릿 메타프로그래밍
• SFINAE
• 컴파일 타임 분기
• 타입 체크

Q2: 성능 오버헤드는?

A: 없습니다. 컴파일 타임에 모두 처리됩니다.

Q3: Concepts vs type traits?

A: C++20 이상이면 Concepts가 더 읽기 쉽습니다.

Q4: 커스텀 trait는?

A: true_type/false_type을 상속하여 구현.

Q5: type traits 디버깅은?

A: static_assert로 타입 체크.

Q6: Type Traits 학습 리소스는?

A:

• cppreference.com
• “C++ Templates: The Complete Guide”
• “Effective Modern C++“

---

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