typedef보다 별칭 선언

typedef std::unique_ptr<std::unordered_map<std::string, std::string>> UPtrMapSS;	// C++98
using UPtrMapSS = std::unique_ptr<std::unordered_map<std::string, std::string>>;	// C++11

typedef와 별칭 선언이 하는 일은 동일하다.

먼저, 함수 포인터가 관여하는 형식을 다룰 때는 별칭 선언 쪽을 더 쉽게 하는사람들이 많다.

// FP는 int 하나와 const std::string& 하나를 받고 아무것도 돌려주지 않는 함수와 동의어이다.
typedef void (*FP)(int, const std::string&);	// typedef
using FP = void (*)(int, const std::string&);	// 별칭 선언

2, 3열은 동일한 의미이다. 하지만 사실 둘다 어려운건 마찬가지다.

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별칭 선언이 강력한 이유는 템플릿에서 나온다. typedef는 템플릿화 할 수 없지만 별칭 선언은 템플릿화 할 수 있다. 템플릿화 된 별칭 선언을 별칭 템플릿(alias template)라고 부른다.

예를들어 MyAlloc라는 커스텀 allocator를 사용하는 linked list의 동의어를 정한다고 하자.

// 별칭선언
template<typename T>
using MyAllocList = std::list<T, MyAlloc<T>>;
// MyAllocList<T>와 std::list<T, MyAlloc<T>>는 동의어
MyAllocList<Widget> lw;

// typedef
template<typename T>
struct MyAllocList {
	typedef std::list<T, MyAlloc<T>> type;
};
// MyAllocList<T>::type은 std::list<T, MyAlloc<T>>는 동의어
MyAllocList<Widget>::type lw;

C++98에서는 템플릿화된 struct안에 내포된 typedef를 사용해야 표현 할 수 있던 것을 별칭 선언을 통해 좀 더 직접적으로 표현할 수 있게 된다.

만약 템플릿 매개변수로 지정된 형식의 객체들을 담는 linked list를 생성하려는 목적으로 템플릿 안에서 typedef를 사용하려 한다면, typedef 앞에 typename을 붙여야 한다.

template<typename T>
class Widget {
private:
	typename MyAllocList<T>::type list;	// Widget<T>에는 MyAllocList<T>형식의 자료 멤버가 있다
	...
};

이 예에서 MyAllocList<T>::type은 템플릿 형식 매개변수(T)에 의존적인 형식을 지칭한다. 즉 MyAllocList<T>::type은 dependent type이며 이름 앞에 반드시 typename을 붙여야 한다. 하지만 별칭선언을 사용하면

template<typename T>
using MyAllocList = std::list<T, MyAlloc<T>>;

template<typename T>
class Widget {
private:
	MyAllocList<T> list;
	...
};

typename과 ::type을 붙일 필요가 없다.

 

MyAllocList<T>::type처럼 MyAllocList<T>도 여전히 템플릿 매개변수 T에 의존하는 것 같지만 컴파일러는 Widget 템플릿을 처리하는 과정에서 MyAllocLiost<T>가 쓰인 부분에 도달했을 때, 컴파일러는 그 MyAllocList<T>가 형식의 이름임을 알고있다. MyAllocList가 형식 템플릿이므로 MMyAllocList<T>는 반드시 형식 이름이어야 하기 때문이다. 즉, MyAllocList<T>는 비의존적 형식이며, typename 지정자를 붙여서는 안된다.

반면, Widget 템플릿 안에서 MyAllocList<T>::type을 만난 컴파일러는 그것이 형식의 이름임을 확신하지 못한다. 어떤 특수화에서 MyAllocList<T>::type이 형식 이외의 어떤 것을 지칭할 가능성이 남아있기 때문이다.

class Wine{...};

template<>
class MyAllocList<Wine> {	// T가 Wine인 경우에 대한 MyAllocList의 특수화
private:
    enum class WineType
    { White, Red, Rose };
    WineType type;		// type은 자료 멤버
}

이러한 경우 MyAllocList<T>::type이 형식을 지정하지 않는다. 따라서, Widget 템플릿 안에서 MyAllocList<T>::type이 형식을 지칭하는지는 전적으로 T가 무엇인지에 의존한다. 그렇기 때문에 반드시 typename을 붙여야 한다.

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때때로 템플릿 형식 매개변수를 받아서 적절히 변경한 형식을 만들어 내는 것이 필요한 템플릿 메타 프로그래밍에서는 어떤 형식 T에 담긴 임의의 const 한정사나 기타 참조 한정사들을 제거해야 하는 경우가 있다.

C++11은 이런 변환을 형식 특질(type trait)의 형태로 수행할 수 있는 도구들을 제공한다. 이런 변환들은 적용할 때 각 용례의 끝에 ::type이라는 접미어를 붙인다. 이 얘기는 모두 템플릿화된 struct 안에 내포된 typedef로 구현되었다는 사실이다. 그렇기 때문에 C++14에서는 std::변환_t 형태의 별칭 템플릿을 만들어 포함시켰다.

std::remove_const<T>::type	// C++11 : const T -> T
std::remove_const_t<T>		// C++14
std::remove_reference<T>::type	// C++11 : T&/T&& -> T
std::remove_reference_t<T>	// C++14

template <class T>
using remove_const_t = typename remove_const<T>::type;
template <class T>
using remove_reference_t = typename remove_const<T>::type;

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conclusion

- typedef는 템플릿화를 지원하지 않지만, 별칭 선언은 지원한다.

- 별칭 템플릿에서는 "::type" 접미어를 붙일 필요가 없다. 템플릿 안에서 typedef를 지칭할 때에는 "typename" 접두사를 붙여야 하는 경우가 많다.

- C++14는 C++11의 모든 형식 특질 변환에 대한 별칭 템플릿들을 제공한다.

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Reference

Effective Modern C++ 항목 9: typedef보다 별칭 선언을 선호하라