C에서 템플릿은 다형성인가? 공분산 및 유형 안전성 이해

템플릿 다형성: 공분산 이해

템플릿을 다룰 때 다형성이라는 주제를 다루는 것이 중요합니다. 조회에는 클래스 구조와 템플릿을 사용하는 생성자가 포함됩니다. 그러나 템플릿 클래스 인스턴스를 사용하여 생성자를 호출하려고 하면 오류가 발생합니다. 이는 다음과 같은 질문을 제기합니다: 템플릿은 다형성이 아닌가?

템플릿 불변성

객체 지향 프로그래밍의 상속 특성과 달리 템플릿은 다형성을 나타내지 않습니다. 즉, 클래스 B가 클래스 A에서 상속되면 템플릿 클래스 T와 T 사이에 고유한 관계가 없습니다. 이를 템플릿 불변성이라고 합니다.

비공분산의 이유

템플릿 불변성은 유형 안전성을 유지하기 위해 존재합니다. 템플릿이 공변적이라면 상위 클래스의 유형 매개변수는 하위 클래스의 유형 매개변수로 대체될 수 있습니다. 이는 다음 예에서 설명한 것처럼 잠재적인 유형 불일치 문제로 이어질 수 있습니다.

<code class="c++">struct Fruit {};
struct Apple : public Fruit {};
struct Orange : public Fruit {};

// Instantiate a vector using a specific type parameter
vector<Apple> apple_vec;

// If templates were covariant, the following would be legal
vector<Fruit> &fruit_vec = apple_vec;

// Push an element of a different type
fruit_vec.push_back(Orange()); // Invalid operation!</code>

이 예에서 사과용 벡터에 오렌지를 추가하면 유형 안전을 위반합니다.

문제 해결

원래 문제를 해결하기 위해 생성자는 정적 어설션을 사용하여 템플릿 매개변수가 예상 인터페이스와 동일한 유형인지 확인할 수 있습니다. 또 다른 해결책은 각각 Java 또는 C#의 제한된 와일드카드나 제약 조건과 같은 언어 기능을 사용하는 것입니다.

결론

C의 템플릿은 다형성을 나타내지 않으므로 유형 안전성이 보장됩니다. 템플릿으로 작업할 때 이러한 제한 사항을 인식하고 정적 어설션이나 언어별 기능과 같은 기술을 사용하여 상속 시나리오를 효과적으로 처리하는 것이 중요합니다.

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