클래스 템플릿도 프렌드를 가질 수 있습니다.

템플릿의 프렌드를 3가지로 분류할 수 있습니다.

  • 템플릿이 아닌 프렌드

  • 바운드 템플릿 프렌드(클래스가 구체화될 때 클래스의 데이터형에 의해 프렌드의 데이터형이 결정됩니다.)

  • 언바운드 템플릿 프렌드(프렌드의 모든 특수화가 그 클래스의 각 특수화에 대해 프렌드들입니다.)

템플릿이 아닌 프렌드

template <typename T>
class ClassTemplate {
       friend void Show();
};
void Show() {
}

이 선언은 Show 함수를 그 템플릿의 가능한 모든 구체화들에 대해 프렌드로 만듭니다.

즉 어떤 타입으로 구체화가 되든 항상 프렌드라는 것입니다.(ClassTemplate<int>, ClassTemplate<double>)

그런데 Show 함수가 매개변수로 해당 객체를 가지지 않기 때문에 어떻게 접근할 수 있는지 고민해야 합니다.

  • 전역 객체에 접근할 수 있다.

  • 전역 포인터를 사용하여 전역이 아닌 객체에 접근할 수 있다.

  • static 데이터 멤버에 접근할 수 있다.

위와 같은 상황으로 해결해야 한다면 나올 수도 있겠지만, 더 나은 방법이 있습니다.

 

바운드 템플릿 프렌드

어떤 프렌드 함수에 템플릿 클래스 매개변수를 제공하기를 원한다고 가정해봅시다.

template <typename T>
class ClassTemplate {
       friend void Show(ClassTemplate &);
};

이게 가능하다고 생각될 수 있지만, 불가능합니다.

ClassTemplate 객체와 같은 것은 없기 때문입니다.

(템플릿 클래스는 ClassTemplate<int>, ClassTemplate<double>같은 특수화만이 존재함.)

template <typename T>
class ClassTemplate {
       friend void Show(ClassTemplate<T> &); //바운드 템플릿 프렌드
};

ClassTemplate<int>의 객체가 있을 때 T는 int로 대체되면서

friend void Show(ClassTemplate<int> &);

와 같은 프렌드 선언이 됩니다.

즉 ClassTemplate<int> 매개변수를 사용하는 Show함수는 ClassTemplate<int>클래스에 대해 프렌드가 됩니다.

근데 이 방법은 Show함수는 함수 템플릿이 아니기 때문에, 모든 타입에 대해 대응할 수 없습니다.

void Show(ClassTemplate<int> & a) {
}
void Show(ClassTemplate<double> & a) {
}
//...

그래서 Show를 템플릿 함수로 만들어봅시다.

이 방법은 템플릿이 아닌 프렌드보다 다소 복잡하며, 세 단계를 거칩니다.

 

제1 단계, 클래스 템플릿 앞에 함수 템플릿을 선언

template<class T> void Show(T &); //선언
template <typename T>
class ClassTemplate {
       
};
template<class T>
void Show(T & a) {
}

클래스 템플릿 안에 함수 템플릿을 선언하는 이유는 프렌드 걸 때 해당 함수 템플릿(Show)을 확인하지 못하기 때문입니다.

(컴파일러는 위에서 아래로 확인함)

 

제2 단계, 그 함수 안에서 다시 템플릿들을 프렌드로 선언

template<class T> void Show(T &);
template <typename TT>
class ClassTemplate {
       friend void Show<>(ClassTemplate<TT> &);
};
template<class T>
void Show(T & a) {
}

선언에 있는 <>에 의해 이들은 템플릿 특수화로 인식됩니다.

 

제3 단계, 프렌드들을 위한 정의를 제공

#include <iostream>
template<class T> void Show(T &);
template <typename TT>
class ClassTemplate {
private:
       int age = 0;
public:
       ClassTemplate(const TT & a) {
              age = a;
       }
       friend void Show<>(ClassTemplate<TT> &);
};
template<class TT>
void Show(ClassTemplate<TT>& a)
{
       std::cout << a.age;
}
int main(void) {
       ClassTemplate<int> a = ClassTemplate<int>(1);
       Show(a);
}

최종적으로 이런 코드가 됩니다.

출력은 "1"이 나오므로 friend가 제대로 되었습니다.

 

언바운드 템플릿 프렌드

앞에서 설명한 바운드 템플릿 프렌드 함수들은, 클래스의 바깥에서 선언된 템플릿의 템플릿 특수화들입니다.

예를 들어, int 클래스 특수화는 int 함수 특수화를 얻는 방식입니다.

템플릿을 클래스 안에 선언함으로써, 언바운드 프렌드 함수를 생성할 수 있습니다.

이때 모든 함수 템플릿의 특수화는 모든 클래스 템플릿 특수화에 대해 프렌드입니다.

언바운드 프렌드들의 경우에, 프렌드 템플릿 데이터형 매개변수들은 템플릿 클래스 데이터형 매개변수들과 다릅니다.

#include <iostream>

template <typename TT>
class ClassTemplate {
private:
	int age = 0;
public:
	ClassTemplate(const TT& a) {
		age = a;
	}
	template<typename C>
	friend void Show(C &);
};
template<class T>
void Show(T & a)
{
	std::cout << a.age;
}

int main(void) {
	ClassTemplate<int> a = ClassTemplate<int>(1);
	Show(a);
}

friend 선언과 동시에 정의도 가능합니다.

#include <iostream>

template <typename TT>
class ClassTemplate {
private:
	int age = 0;
public:
	ClassTemplate(const TT& a) {
		age = a;
	}
	template<typename C>
	friend void Show(C & a) {
		std::cout << a.age;
	}
};


int main(void) {
	ClassTemplate<int> a = ClassTemplate<int>(1);
	Show(a);
}

 

 

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