C++ of the Day #6 - A way to get the type of an expression without evaluating the expression

오늘은 The C++ Source에서 글을 읽다가 발견한 멋진 테크닉 하나 소개합니다. 바로 아래 나와 있는 코드입니다. ((Conditional Love: FOREACH Redux))

// a simple type wrapper
template<class T> struct type2type {};

// convert an expression of type T to an
// expression of type type2type
template<class T> type2type<T> encode_type(T const & t)
{
  return type2type<T>();
}

// convertible to type2type for any T
struct any_type
{
  template<class T> operator type2type<T> () const {
    return type2type<T>();
  }
};

// convert an expression of type T to an
// expression of type type2type without
// evaluating the expression
#define ENCODED_TYPEOF( container ) 
( true ? any_type() : encode_type( container ) )

위의 코드에서 가장 멋진 부분은 바로 가장 아래 줄의 ternary conditional operator (?:) 를 사용한 부분입니다. 이 코드에서 원하는 것은 매크로의 container 부분을 evaluation하지 않고 container의 타입만을 다음 template 함수에 전달하는 것이며 여기서는 type2type<container> 타입의 형태가 전달되기를 원합니다.

물론 여기서 encode_type(container) 를 바로 사용하면 container 부분이 evaluation될 것입니다. ((만약 이 매크로를 사용하면서 container 부분에 get_container_from_db() 같은 함수를 호출하면 매 매크로 사용시마다 db에서 container를 읽으려고 할 것입니다.))

하지만 위의 매크로에선 ternary operator의 조건이 항상 true이기 때문에 컴파일러는 any_type() 객체를 리턴합니다. 즉, container 부분이 evaluation되지 않죠.

그 다음이 재밌는 부분인데 여기서 리턴하는 any_type() 객체의 타입이 any_type이 아닌 type2type<container>가 된다는 점입니다.

이는 ?: operator의 두번째와 세번째 인자의 타입이 같아야 한다는 점을 이용한 것이죠.

이 경우와 같이 두번째와 세번째 인자의 타입이 서로 다른 경우, 컴파일러는 하나의 타입을 나머지 하나와 같게 만들기 위해 형변환을 시도하게 됩니다.

위의 경우 any_type struct에 type2type<container>를 위한 형 변환 operator가 존재함으로 ?: operator의 리턴 타입은 type2type<container>가 됩니다. 만약 type2type<container>도 any_type으로 변환될 수 있었다면 ambiguity 에러가 발생하겠지만 이런 변환을 위한 operator는 존재하진 않기 때문에 여기서는 type2type<container> 타입이 리턴됩니다.

물론 container 부분을 evaluation 하지 않고 말이죠. ;-)