C++ User-Defined Literals | "사용자 정의 리터럴" 가이드

2026년 3월 12일 · 10분 읽기 · 수정 2026년 3월 12일 중급 튜토리얼

이 글의 핵심

C++ User-Defined Literals에 대한 실전 가이드입니다.

기본 문법

// 정수 리터럴
constexpr long long operator"" _km(unsigned long long km) {
    return km * 1000;
}

// 실수 리터럴
constexpr long double operator"" _pi(long double x) {
    return x * 3.14159265359;
}

// 문자열 리터럴
string operator"" _upper(const char* str, size_t len) {
    string result(str, len);
    for (char& c : result) {
        c = toupper(c);
    }
    return result;
}

int main() {
    auto distance = 5_km;           // 5000
    auto angle = 2.0_pi;            // 6.28...
    auto text = "hello"_upper;      // "HELLO"
    
    cout << distance << endl;
    cout << angle << endl;
    cout << text << endl;
}

표준 리터럴

#include <chrono>
#include <string>
#include <complex>

using namespace std::chrono_literals;
using namespace std::string_literals;
using namespace std::complex_literals;

int main() {
    // 시간
    auto duration = 5s;       // 5초
    auto ms = 100ms;          // 100밀리초
    auto min = 2min;          // 2분
    
    // 문자열
    auto str = "hello"s;      // std::string
    
    // 복소수
    auto c = 1.0 + 2.0i;      // complex<double>
}

실전 예시

예시 1: 단위 시스템

class Distance {
private:
    double meters;
    
public:
    constexpr Distance(double m) : meters(m) {}
    
    constexpr double toMeters() const { return meters; }
    constexpr double toKm() const { return meters / 1000; }
    constexpr double toMiles() const { return meters / 1609.34; }
    
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const Distance& d) {
        return os << d.meters << "m";
    }
};

constexpr Distance operator"" _m(long double m) {
    return Distance(m);
}

constexpr Distance operator"" _km(long double km) {
    return Distance(km * 1000);
}

constexpr Distance operator"" _mi(long double mi) {
    return Distance(mi * 1609.34);
}

int main() {
    auto d1 = 100_m;
    auto d2 = 1.5_km;
    auto d3 = 1_mi;
    
    cout << d1 << endl;  // 100m
    cout << d2 << endl;  // 1500m
    cout << d3 << endl;  // 1609.34m
}

예시 2: 바이트 크기

constexpr size_t operator"" _KB(unsigned long long kb) {
    return kb * 1024;
}

constexpr size_t operator"" _MB(unsigned long long mb) {
    return mb * 1024 * 1024;
}

constexpr size_t operator"" _GB(unsigned long long gb) {
    return gb * 1024 * 1024 * 1024;
}

int main() {
    size_t bufferSize = 10_MB;
    size_t diskSize = 500_GB;
    
    cout << bufferSize << " bytes" << endl;
    cout << diskSize << " bytes" << endl;
}

예시 3: 각도 변환

#include <cmath>

class Angle {
private:
    double radians;
    
public:
    constexpr Angle(double rad) : radians(rad) {}
    
    constexpr double toRadians() const { return radians; }
    constexpr double toDegrees() const { return radians * 180 / M_PI; }
    
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const Angle& a) {
        return os << a.toDegrees() << "°";
    }
};

constexpr Angle operator"" _deg(long double deg) {
    return Angle(deg * M_PI / 180);
}

constexpr Angle operator"" _rad(long double rad) {
    return Angle(rad);
}

int main() {
    auto a1 = 90_deg;
    auto a2 = 1.57_rad;
    
    cout << a1 << endl;  // 90°
    cout << a2 << endl;  // ~90°
}

예시 4: 색상 리터럴

struct Color {
    unsigned char r, g, b;
    
    Color(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b) 
        : r(r), g(g), b(b) {}
};

Color operator"" _rgb(const char* str, size_t len) {
    // "#FF0000" → Color(255, 0, 0)
    if (len != 7 || str[0] != '#') {
        throw invalid_argument("잘못된 색상 형식");
    }
    
    auto hexToDec =  {
        if (c >= '0' && c <= '9') return c - '0';
        if (c >= 'A' && c <= 'F') return c - 'A' + 10;
        if (c >= 'a' && c <= 'f') return c - 'a' + 10;
        return 0;
    };
    
    unsigned char r = hexToDec(str[1]) * 16 + hexToDec(str[2]);
    unsigned char g = hexToDec(str[3]) * 16 + hexToDec(str[4]);
    unsigned char b = hexToDec(str[5]) * 16 + hexToDec(str[6]);
    
    return Color(r, g, b);
}

int main() {
    auto red = "#FF0000"_rgb;
    auto green = "#00FF00"_rgb;
    auto blue = "#0000FF"_rgb;
    
    cout << "R: " << (int)red.r << endl;  // 255
}

Raw 리터럴

// 문자 리터럴
char operator"" _c(char c) {
    return c;
}

// Raw 리터럴 (템플릿)
template<char... chars>
int operator"" _bin() {
    // 이진수 파싱
    return 0;  // 구현 생략
}

int main() {
    auto c = 'A'_c;
    // auto b = 1010_bin;  // 복잡한 구현 필요
}

자주 발생하는 문제

문제 1: 접미사 충돌

// ❌ 표준 접미사와 충돌
constexpr int operator"" s(unsigned long long x) {  // 에러
    return x;
}

// ✅ 언더스코어로 시작
constexpr int operator"" _s(unsigned long long x) {
    return x;
}

문제 2: 타입 불일치

// ❌ 타입 불일치
constexpr int operator"" _x(long double x) {  // long double
    return x;
}

auto a = 10_x;  // 에러: 정수 리터럴인데 long double 매개변수

// ✅ 올바른 타입
constexpr int operator"" _x(unsigned long long x) {
    return x;
}

문제 3: constexpr 누락

// ❌ 컴파일 타임 계산 불가
int operator"" _x(unsigned long long x) {
    return x * 2;
}

constexpr int a = 10_x;  // 에러

// ✅ constexpr 추가
constexpr int operator"" _x(unsigned long long x) {
    return x * 2;
}

리터럴 연산자 오버로드

// 정수
constexpr T operator"" _suffix(unsigned long long);

// 실수
constexpr T operator"" _suffix(long double);

// 문자
constexpr T operator"" _suffix(char);

// 문자열
T operator"" _suffix(const char*, size_t);

// Raw 리터럴
template<char...> T operator"" _suffix();

FAQ

Q1: 사용자 정의 리터럴은 언제 사용하나요?

단위 표현 (km, MB, 초)
DSL 구현
타입 안전 상수

Q2: 성능 오버헤드는?

A: constexpr이면 컴파일 타임에 처리되어 오버헤드가 없습니다.

Q3: 표준 리터럴은?

s: std::string
h, min, s, ms: chrono
i, if, il: complex

Q4: 접미사 규칙은?

A: 언더스코어로 시작해야 합니다 (표준 예약).

Q5: 리터럴 연산자는 어디에 정의하나요?

A: 네임스페이스에 정의하고 using namespace로 가져옵니다.

Q6: 사용자 정의 리터럴 학습 리소스는?

cppreference.com
“Effective Modern C++”
“C++11/14/17 Features”

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