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MSDN_C++LanguageReference_User-defined Literals

비상펭귄 2021. 9. 7. 20:01
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User-defined literals (C++)

Describes the purpose and use of user-defined literals in Standard C++.

docs.microsoft.com

c++에 리터럴 주요 6개 카테고리가 있습니다. : interger, character, floating-point, string, boolean, and pointer. C++11 부터는 당신은 이러한 카테고리에 기반하는 자신만의 리터럴을 정의 할 수 있다. 이것은 통상적인 관용어에 대한 구문적인 숏컷과 타입 안정성적을 증가 시키기 위한 것이다. 예를 들어 당신은 distance 클래스를 갖고 있다고 말해보자. 당신은 킬로미터와 또다른 마일에 대한 리터럴을 정의할 수 있을 것이다. 그리고 유저들에게 이러한 단위 대해 명확하게 하는 것을 권할 것이다. : auto d = 42.0_km 또는 auto d = 42.0_mi. 사용자 정의 리터럴에 대한 이점과 단점은 없습니다. 이것은 컴파일 타임 형식 추런이나 편의성을 우선적으로 합니다. 이러한 표준 라이브러리는 <chrono> 헤더에 std:;string, std::complex 그리고 시간과 기간 연산 대한 사용자 정의를 갖습니다.

Distance d = 36.0_mi + 42.0_km;         // Custom UDL (see below)
std::string str = "hello"s + "World"s;  // Standard Library <string> UDL
complex<double> num =
   (2.0 + 3.01i) * (5.0 + 4.3i);        // Standard Library <complex> UDL
auto duration = 15ms + 42h;             // Standard Library <chrono> UDLs

 

사용자 정의 리터럴 연산 기호

당신은 아래 형식중의 하나로 네임스페이스 범위 에서 operatr""를 이용해서 사용자 정의 리터럴을 구현합니다.

ReturnType operator "" _a(unsigned long long int);   // Literal operator for user-defined INTEGRAL literal
ReturnType operator "" _b(long double);              // Literal operator for user-defined FLOATING literal
ReturnType operator "" _c(char);                     // Literal operator for user-defined CHARACTER literal
ReturnType operator "" _d(wchar_t);                  // Literal operator for user-defined CHARACTER literal
ReturnType operator "" _e(char16_t);                 // Literal operator for user-defined CHARACTER literal
ReturnType operator "" _f(char32_t);                 // Literal operator for user-defined CHARACTER literal
ReturnType operator "" _g(const char*, size_t);      // Literal operator for user-defined STRING literal
ReturnType operator "" _h(const wchar_t*, size_t);   // Literal operator for user-defined STRING literal
ReturnType operator "" _i(const char16_t*, size_t);  // Literal operator for user-defined STRING literal
ReturnType operator "" _g(const char32_t*, size_t);  // Literal operator for user-defined STRING literal
ReturnType operator "" _r(const char*);              // Raw literal operator
template<char...> ReturnType operator "" _t();       // Literal operator template

이전 예제의 연산자 이름은 당신이 제공하는 이름에 대한 플레이스 홀더 입니다. 앞에 언더스코어는 필수 입니다.(표준 라이브러리만 언더스코어 없이 리터럴을 정의하는 것이 가능합니다) 리턴 타입은 당신이 리터럴에 의해 수해오디는 변환이나 다른 연산자를 사용자 정의하는 곳입니다. 또한 이러한 연산들은 constexpr로도 정의될 수 있습니다.

 

Cooked Literals

소스코드에서 사용자 정의든 아니든 101 or 54.7, "hello", true 와 같은 알파벳 문자들 시퀀스는 필수적이다. 컴파일러는 시퀀스를 integer, float const char* string 등으로 해석한다. 컴파일러 리터럴 값으로 할당한 타입과 상관없이 입력으로 받아드려진 모든 사용자 리터럴 값은 비공식적으로 cook 리터럴로 알려진다. except _r 와 _t 위의 모든 연산자는 cooked literals이다. 예를 들어 리터럴 42.0_kim는 연산자를 _km로 바인드 시킨다. 그것은 _b 시그니처와 유사하다. 그리고 리터럴 42_kim는 연산자를 _a 시그니처와 비슷하게 바인딩 한다.

 

다음 예제넌 사용자 정의 리터럴이 호출자에게 사용자들의 입력에 대해 명확하게 할 것을 권하는 방법을 보여준다. Distance를 생성하기 위해서 우리는 반드시 kilometers 또는 milds를 적절한 사용자 리터럴을 사용하여 명확히 지정해야 한다. 당신은 다른 방법으로 같은 결과를 얻을 수 있다. 하지만 사용자 정의 리터럴은 다른 대안들 보다 간단한다.

// UDL_Distance.cpp

#include <iostream>
#include <string>

struct Distance
{
private:
    explicit Distance(long double val) : kilometers(val)
    {}

    friend Distance operator"" _km(long double val);
    friend Distance operator"" _mi(long double val);

    long double kilometers{ 0 };
public:
    const static long double km_per_mile;
    long double get_kilometers() { return kilometers; }

    Distance operator+(Distance other)
    {
        return Distance(get_kilometers() + other.get_kilometers());
    }
};

const long double Distance::km_per_mile = 1.609344L;

Distance operator"" _km(long double val)
{
    return Distance(val);
}

Distance operator"" _mi(long double val)
{
    return Distance(val * Distance::km_per_mile);
}

int main()
{
    // Must have a decimal point to bind to the operator we defined!
    Distance d{ 402.0_km }; // construct using kilometers
    std::cout << "Kilometers in d: " << d.get_kilometers() << std::endl; // 402

    Distance d2{ 402.0_mi }; // construct using miles
    std::cout << "Kilometers in d2: " << d2.get_kilometers() << std::endl;  //646.956

    // add distances constructed with different units
    Distance d3 = 36.0_mi + 42.0_km;
    std::cout << "d3 value = " << d3.get_kilometers() << std::endl; // 99.9364

    // Distance d4(90.0); // error constructor not accessible

    std::string s;
    std::getline(std::cin, s);
    return 0;
}

리터럴 숫자는 반드시 10진수를 사용한다. 그렇지 않으면 숫자는 정수형과 연산자와 호환 불가능한 타입으로 해석될 수 있다. 플로팅 포인 입력에서 타입은 반드시 long double 이여야 한다. 그리고 정수 타입에서는 반드시 longlong 타입이여야 한다.

 

예시: 로우 리터럴의 한계

로투 리터럴 연산자와 리터럴 연산자 템플릿은 오직 중서나 플로팅 포인트 사용자 정의 리터럴에서만 작동한다. 다른 예시에서 볼수 있듯이

#include <cstddef>
#include <cstdio>

// Literal operator for user-defined INTEGRAL literal
void operator "" _dump(unsigned long long int lit)
{
    printf("operator \"\" _dump(unsigned long long int) : ===>%llu<===\n", lit);
};

// Literal operator for user-defined FLOATING literal
void operator "" _dump(long double lit)
{
    printf("operator \"\" _dump(long double)            : ===>%Lf<===\n",  lit);
};

// Literal operator for user-defined CHARACTER literal
void operator "" _dump(char lit)
{
    printf("operator \"\" _dump(char)                   : ===>%c<===\n",   lit);
};

void operator "" _dump(wchar_t lit)
{
    printf("operator \"\" _dump(wchar_t)                : ===>%d<===\n",   lit);
};

void operator "" _dump(char16_t lit)
{
    printf("operator \"\" _dump(char16_t)               : ===>%d<===\n",   lit);
};

void operator "" _dump(char32_t lit)
{
    printf("operator \"\" _dump(char32_t)               : ===>%d<===\n",   lit);
};

// Literal operator for user-defined STRING literal
void operator "" _dump(const     char* lit, size_t)
{
    printf("operator \"\" _dump(const     char*, size_t): ===>%s<===\n",   lit);
};

void operator "" _dump(const  wchar_t* lit, size_t)
{
    printf("operator \"\" _dump(const  wchar_t*, size_t): ===>%ls<===\n",  lit);
};

void operator "" _dump(const char16_t* lit, size_t)
{
    printf("operator \"\" _dump(const char16_t*, size_t):\n"                  );
};

void operator "" _dump(const char32_t* lit, size_t)
{
    printf("operator \"\" _dump(const char32_t*, size_t):\n"                  );
};

// Raw literal operator
void operator "" _dump_raw(const char* lit)
{
    printf("operator \"\" _dump_raw(const char*)        : ===>%s<===\n",   lit);
};

template<char...> void operator "" _dump_template();       // Literal operator template

int main(int argc, const char* argv[])
{
    42_dump;
    3.1415926_dump;
    3.14e+25_dump;
     'A'_dump;
    L'B'_dump;
    u'C'_dump;
    U'D'_dump;
      "Hello World"_dump;
     L"Wide String"_dump;
    u8"UTF-8 String"_dump;
     u"UTF-16 String"_dump;
     U"UTF-32 String"_dump;
    42_dump_raw;
    3.1415926_dump_raw;
    3.14e+25_dump_raw;

    // There is no raw literal operator or literal operator template support on these types:
    //  'A'_dump_raw;
    // L'B'_dump_raw;
    // u'C'_dump_raw;
    // U'D'_dump_raw;
    //   "Hello World"_dump_raw;
    //  L"Wide String"_dump_raw;
    // u8"UTF-8 String"_dump_raw;
    //  u"UTF-16 String"_dump_raw;
    //  U"UTF-32 String"_dump_raw;
}
operator "" _dump(unsigned long long int) : ===>42<===
operator "" _dump(long double)            : ===>3.141593<===
operator "" _dump(long double)            : ===>31399999999999998506827776.000000<===
operator "" _dump(char)                   : ===>A<===
operator "" _dump(wchar_t)                : ===>66<===
operator "" _dump(char16_t)               : ===>67<===
operator "" _dump(char32_t)               : ===>68<===
operator "" _dump(const     char*, size_t): ===>Hello World<===
operator "" _dump(const  wchar_t*, size_t): ===>Wide String<===
operator "" _dump(const     char*, size_t): ===>UTF-8 String<===
operator "" _dump(const char16_t*, size_t):
operator "" _dump(const char32_t*, size_t):
operator "" _dump_raw(const char*)        : ===>42<===
operator "" _dump_raw(const char*)        : ===>3.1415926<===
operator "" _dump_raw(const char*)        : ===>3.14e+25<===
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