C++ SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error) : 템플릿 조건부 제어를 위한 핵심 기법

C++ SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error) : 템플릿 조건부 제어를 위한 핵심 기법

• C++의 SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error) 는 템플릿 메타프로그래밍(template meta programming)의 핵심 개념 중 하나 입니다.
• 이는 C++에서 템플릿 인자 치환(substitution) 과정에서 오류가 발생하더라도 그 자체로 컴파일 에러가 되지 않도록 허용 하는 규칙입니다.
• 대신 컴파일러는 다른 오버로드 후보를 탐색하거나, 템플릿 인스턴스화를 포기하게 됩니다.

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1. 핵심 개념 요약

• 템플릿 인자 대체 시 오류가 발생하면, 컴파일러는 해당 함수 템플릿을 무시하고 다른 후보를 계속 찾는다.

• 이 규칙 덕분에 다양한 조건부 템플릿 코드 작성이 가능해졌습니다.

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2. 간단한 예제

• cpp

    #include <type_traits>
    #include <iostream>
    
    template<typename T>
    typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value, void>::type
    func(T t) {
        std::cout << "정수 타입입니다: " << t << "\n";
    }
    
    template<typename T>
    typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value, void>::type
    func(T t) {
        std::cout << "실수 타입입니다: " << t << "\n";
    }
  

2.1. 사용 예:

• cpp

    func(42);      // 정수 타입입니다
    func(3.14);    // 실수 타입입니다
    // func("hello"); → 컴파일 에러 (문자열에 대한 적절한 템플릿 없음)
  

• 여기서 std::enable_if는 bool 조건이 true일 경우에만 타입을 생성하게 하며, false이면 치환 실패(Substitution Failure) 가 발생해 그 오버로드는 무시됩니다.

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3. SFINAE 없이 발생할 수 있는 문제

• 템플릿 인자에 따라 조건부 코드 작성을 하고 싶지만, 타입이 맞지 않아 에러가 나버리면 전체 템플릿 인스턴스가 실패하게 됩니다.
• SFINAE는 이러한 조건부 인스턴스화를 가능하게 해줍니다.

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4. C++20 이후에는 Concepts로 대체 가능

• C++20부터는 SFINAE 대신 Concepts와 requires 표현식 을 사용하는 것이 더 명확하고 간결합니다.

• cpp

    template<typename T>
    requires std::integral<T>
    void func(T t) {
        std::cout << "정수 타입입니다: " << t << "\n";
    }
  

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5. 자주 사용하는 SFINAE 도구

• 도구	설명
  std::enable_if	조건에 따라 타입을 정의/배제
  std::is_same	두 타입이 같은지 비교
  std::is_base_of	상속 관계 확인
  decltype(...) + void_t	표현식이 유효한지 검증하는 패턴

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