c++ std::function 사용하기

C++ 의 std::function 을 이용하여 코드를 사용하기 쉽게 변경하기.

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std::Function은 무엇인가

함수 포인터    =  반환값이 같은 타입이여야 하고 코드위치를 가르키기 때문에 메모리를 할당,회수가 불가하지만 빠르다.

 

std::Function  =  암시적 형변환이 가능하고

                           일반적인 함수포인터와 다르게 람다함수나 bind 또한 맴버함수에 대한 포인터도 사용가능하다

 

선언방법

int Func(int n){ cout<<n<<endl; };

std::function<void(int)> funcName1 = Func; //함수 대입
std::function<void(int)> funcName2 = [](int a) {}; // 람다함수
std::function<void(int)> funcName3 = std::bind(Func, 1); //std::bind

 

사용방법은 일반 함수와 같다

funcName1(10);

 

사용하는 이유

cpp로 player을 개발하던 도중 enum swich case 를 여러번 사용하는 경우를 보았다.

 메인업데이트 부분의 player 상태 처리와 렌더링부분의 player 상태처리 처럼  업데이트 상황을 나눠서 계산할때

state를 계속 추가해주었다.

업데이트 루프마다 플레이어의 상태들을 관리해 주는것은 player의 상황이 늘어났을경우 각종업데이트에서

swich를 써둬서 상황을 생성할때마다 swich문을 추가하는것과 커플링의 문제가보였다.

 이러한 문제는 코딩을 할때 일이 많아지고 코드의 길이가 길어져 비효율적이다.

state 패턴

 swich case를 state 패턴처럼 이용하며 함수들을 좀더 유동적으로 다루기위해

객체를 등록하여 사용이 필요했다.

위의 사진처럼 swich 문과 update를 하나의 루프에 묶어서 돌린다.

 

하나의 클래스에서  처음시작할때 원하는 위치에 함수를 받아서 저장 해둔뒤 실행하면 state에 따라 실행하게 고안하였다.

다른 오브젝트를 새로 생성하거나 제작할때 오브젝트의 init 함수에 특정 event를 걸어주게 만들면 알아서 돌아갈것이다.

 

장점

이런식으로 구조를 제작하면 새로운 상황을 추가할때 추가해주는 코드가 줄어들고

한쪽에서 코드를 지워도 문제없이 코드가 실행될것이다.

또한 하드코딩이 아니라 프로그램 내에서도 코드를 유동적으로 사용가능할것이다.

 

단점

유동적인 코드가 한번에 확인하기 어렵고, 필요한 순간 할당 제거를 할수있기에

나뉘어서 동작하는 함수들을 많이 추가하는 경우 서순이 꼬여서 생기는 찾기 어려운 오류가 생길수있다.

 

 

테스트 코드

//테스트 함수 추가를 위한 player 클래스
class Player
{
	
public:
	Player(int c) : b(c) { cout << a<<endl; };
	int b = 21;
	void playerMove( );
	void playerIdle( );
private:
	int a =10;

};

void Player::playerMove( )
{
	this->a+=this->b;
}

void Player::playerIdle( ) {
	cout << a<<endl;
}
//std::function 을 이차원 배열로 생성
class Deleg {
public:
	std::vector<std::function<void()>> Deleg;
};

//플레이어의 상태만큼 미리 event update의 크기를 만들어둘 예정
enum PlayerState 
{
	Move,
	Idel,
	Skill,
	StateCount
};



int main() {
	//Render update,LateUpdate,등 업데이트 순서
	const int UpdateRate= 2; 
	Player p = {Player(4)};
  	Player* _P = &p;
  
  Deleg StateDelg[PlayerState::StateCount][UpdateRate] = { { {} ,{} } ,{ {} ,{} } ,{ {}, {} } };
	StateDelg[0][0].Deleg.push_back([=]() {cout << endl; _P->playerMove(); cout << endl;  });
	StateDelg[0][1].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); _P->playerIdle(); });


	StateDelg[1][0].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); _P->playerIdle(); });
	StateDelg[1][1].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); _P->playerIdle(); });


	StateDelg[2][0].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); cout << "1Update End" << endl; });
	StateDelg[2][0].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); cout << "1Update End" << endl; });
	StateDelg[2][0].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); cout << "1Update End" << endl; });
	StateDelg[2][0].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); cout << "1Update End" << endl; });
	StateDelg[2][0].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); cout << "1Update End" << endl; });

	StateDelg[2][1].Deleg.push_back([_P]() {_P->playerMove(); _P->playerIdle(); });
  
  
  //전체 코드를 실행하지만 i나 j를 바꿔줌으로써 특정 state만 실행시켜줄수있다
	for (int i = 0; i < StateCount; i++)
		for (int j = 0; j < UpdateRate;j++) {
			for (int k = 0; k < StateDelg[i][j].Deleg.size(); k++) {
				(StateDelg[i][j].Deleg[k]());
			}

		}
  
 }

 

위 코드는 테스트 코드로써

1. 이차원 배열[플레이어 상태][ 업데이트 ] 를 만들어주었다.

    역으로 업데이트종류 마다 지정된 플레이어 상태에 맞는 함수를 실행시켜 주어도 좋다.

2. 함수(애니메이션 스크립트,스킬등)를 시작할때 원하는 [상태 또는 업데이트] 에 맞는 함수 리스트에 넣어준다.

3. 상황에 맞게 돌린다. 

 

위 소스코드의 결과 값이다.

 

이제 다른 함수들이 특정 state부분만 잠시 실행시키기 원해도 배열의 위치만 맞게 실행시켜주면 간단하게 사용가능하다.