제네릭 구조체

Coddy GO 여정의 객체 지향 프로그래밍 섹션에 포함된 레슨 — 107개 중 70번째.

함수와 마찬가지로 구조체도 타입 매개변수를 가질 수 있습니다. 제네릭 구조체(generic struct)를 사용하면 타입 안전성을 유지하면서 모든 타입에서 작동하는 데이터 구조를 만들 수 있습니다. 이는 스택, 큐 또는 키-값 쌍과 같은 재사용 가능한 컨테이너를 구축하는 데 적합합니다.

제네릭 구조체를 정의하려면, 구조체 이름 뒤에 타입 매개변수를 배치합니다:

type Box[T any] struct {
    Value T
}

func main() {
    intBox := Box[int]{Value: 42}
    strBox := Box[string]{Value: "hello"}
    
    fmt.Println(intBox.Value)  // 42
    fmt.Println(strBox.Value)  // hello
}

제네릭 함수와 달리, 제네릭 구조체의 인스턴스를 생성할 때는 타입을 명시적으로 지정해야 합니다. Go는 문맥만으로는 타입을 추론할 수 없습니다.

제네릭 구조체는 여러 개의 타입 매개변수를 가질 수 있어, 쌍(pair)이나 맵(map)과 같은 구조에 이상적입니다:

type Pair[K, V any] struct {
    Key   K
    Value V
}

p := Pair[string, int]{Key: "age", Value: 25}
fmt.Printf("%s: %d\n", p.Key, p.Value)  // age: 25

저장된 타입이 특정 연산을 지원하도록 제약 조건을 적용할 수도 있습니다:

type NumberBox[T int | float64] struct {
    Value T
}

nb := NumberBox[float64]{Value: 3.14}

제네릭 구조체는 Go에서 타입 안전하고 재사용 가능한 데이터 구조를 구축하기 위한 기초를 형성합니다. 다음 레슨에서는 이러한 제네릭 타입에 메서드를 정의하는 방법을 배울 것입니다.

챌린지

쉬움

다양한 유형의 아이템을 추적할 수 있는 제네릭 인벤토리 시스템을 구축해 봅시다! 완전한 타입 안전성을 유지하면서 모든 타입과 함께 작동하는 재사용 가능한 컨테이너 구조를 만들게 됩니다.

코드는 두 개의 파일로 구성됩니다:

inventory.go: 제네릭 컨테이너 구조를 정의합니다.
두 개의 필드 Name (string)과 Data (T 타입)를 가진 제네릭 구조체 Item[T any]를 생성하세요. 이는 유연한 타입의 관련 데이터를 가진 모든 아이템을 나타냅니다.

Item[T]의 슬라이스를 보유하는 단일 필드 Items를 가진 제네릭 구조체 Container[T any]를 생성하세요. 이 컨테이너는 동일한 데이터 타입의 여러 아이템을 저장할 수 있습니다.

세 개의 필드 Name (string), Quantity (int), Price (T 타입)를 가진 제약 조건이 있는 제네릭 구조체 PricedItem[T int | float64]를 생성하세요. 제약 조건은 가격이 항상 숫자임을 보장합니다.

빈 Container를 생성하고 그 포인터를 반환하는 함수 NewContainer[T any]() *Container[T]를 구현하세요.

이름(string)과 데이터(T)를 받아 Item을 생성하고 이를 컨테이너의 Items 슬라이스에 추가하는 *Container[T]의 메서드 Add를 구현하세요.

컨테이너에 있는 아이템의 개수를 반환하는 Container[T]의 메서드 Count를 구현하세요.
main.go: 서로 다른 타입을 사용하여 제네릭 구조체를 시연합니다.
아이템 타입(string, int, 또는 priced)을 읽은 다음, 개수와 아이템 상세 정보를 읽습니다.

string 타입의 경우: 이름과 문자열 데이터 쌍을 읽습니다. Container[string]을 생성하고 모든 아이템을 추가한 다음, 각 아이템을 [Name]: [Data] 형식으로 출력하고 이어서 총 개수를 출력합니다.

int 타입의 경우: 이름과 정수 데이터 쌍을 읽습니다. Container[int]를 생성하고 모든 아이템을 추가한 다음, 각 아이템을 [Name]: [Data] 형식으로 출력하고 이어서 총 개수를 출력합니다.

priced 타입의 경우: 이름, 수량, 가격(float)의 삼중쌍을 읽습니다. PricedItem[float64] 인스턴스를 직접 생성하고 각 아이템을 [Name] x[Quantity] @ [Price] 형식으로 출력하며, 가격은 소수점 첫째 자리까지 표시합니다.

개수 라인은 다음과 같이 출력합니다: Total items: [count]

다음과 같은 입력이 제공됩니다:

Line 1: 아이템 타입 (string, int, 또는 priced)
Line 2: 아이템 개수 (정수)
이후 라인들: 타입에 따른 아이템 상세 정보

예를 들어, 다음과 같이 주어지면:

string
3
Book
Fiction Novel
Pen
Blue Ink
Notebook
Lined Paper

출력은 다음과 같아야 합니다:

Book: Fiction Novel
Pen: Blue Ink
Notebook: Lined Paper
Total items: 3

그리고 다음과 같이 주어지면:

int
2
Apples
50
Oranges
30

출력은 다음과 같아야 합니다:

Apples: 50
Oranges: 30
Total items: 2

그리고 다음과 같이 주어지면:

priced
2
Widget
10
19.99
Gadget
5
49.50

출력은 다음과 같아야 합니다:

Widget x10 @ 19.9
Gadget x5 @ 49.5
Total items: 2

동일한 Container 구조체가 문자열과 정수 모두에서 원활하게 작동하는 반면, PricedItem은 제약 조건을 사용하여 가격에 숫자 타입만 사용할 수 있도록 보장하는 방식에 주목하세요. 이러한 제네릭 구조체의 인스턴스를 생성할 때는 타입 파라미터를 명시적으로 지정해야 합니다.

치트 시트

제네릭 구조체(generic struct)를 사용하면 타입 안전성을 유지하면서 모든 타입에서 작동하는 데이터 구조를 만들 수 있습니다.

제네릭 구조체를 정의하려면 구조체 이름 뒤에 타입 매개변수를 배치합니다:

type Box[T any] struct {
    Value T
}

제네릭 구조체의 인스턴스를 생성할 때는 타입을 명시적으로 지정해야 합니다(Go는 이를 추론할 수 없습니다):

intBox := Box[int]{Value: 42}
strBox := Box[string]{Value: "hello"}

제네릭 구조체는 여러 개의 타입 매개변수를 가질 수 있습니다:

type Pair[K, V any] struct {
    Key   K
    Value V
}

p := Pair[string, int]{Key: "age", Value: 25}

저장된 타입이 특정 연산을 지원하도록 제약 조건을 적용할 수 있습니다:

type NumberBox[T int | float64] struct {
    Value T
}

nb := NumberBox[float64]{Value: 3.14}

제네릭 구조체는 슬라이스를 포함하여 타입 매개변수를 사용하는 필드를 포함할 수 있습니다:

type Container[T any] struct {
    Items []T
}

제네릭 구조체에 메서드를 정의하고 제네릭 생성자 함수를 만들 수 있습니다:

func NewContainer[T any]() *Container[T] {
    return &Container[T]{Items: []T{}}
}

func (c *Container[T]) Add(item T) {
    c.Items = append(c.Items, item)
}

직접 해보기

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"os"
	"strconv"
)

func main() {
	scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
	
	// 항목 타입 읽기
	scanner.Scan()
	itemType := scanner.Text()
	
	// 개수 읽기
	scanner.Scan()
	count, _ := strconv.Atoi(scanner.Text())
	
	switch itemType {
	case "string":
		// TODO: NewContainer를 사용하여 Container[string] 생성
		// TODO: 'count'개의 항목 읽기 (각 항목은 한 줄에 이름, 다음 줄에 데이터가 있음)
		// TODO: 각 항목을 컨테이너에 추가
		// TODO: 각 항목을 "[Name]: [Data]" 형식으로 출력
		// TODO: Count 메서드를 사용하여 "Total items: [count]" 출력
		
	case "int":
		// TODO: NewContainer를 사용하여 Container[int] 생성
		// TODO: 'count'개의 항목 읽기 (각 항목은 한 줄에 이름, 다음 줄에 정수 데이터가 있음)
		// TODO: 각 항목을 컨테이너에 추가
		// TODO: 각 항목을 "[Name]: [Data]" 형식으로 출력
		// TODO: Count 메서드를 사용하여 "Total items: [count]" 출력
		
	case "priced":
		// TODO: PricedItem[float64] 인스턴스를 담을 슬라이스 생성
		// TODO: 'count'개의 항목 읽기 (각 항목은 이름, 수량, 가격이 별도의 줄에 있음)
		// TODO: 각 항목에 대해 PricedItem[float64]를 생성하고 슬라이스에 추가
		// TODO: 각 항목을 "[Name] x[Quantity] @ [Price]" 형식으로 출력 (가격은 소수점 첫째 자리까지 표시)
		// TODO: "Total items: [count]" 출력
	}
	
	_ = scanner // 입력을 읽기 위해 scanner 사용
	_ = count   // 반복문을 위해 count 사용
}