C++ if/switch statement with initializer

0. 서문

지금까지의 C++에서 if 또는 switch의 평가식에 사용되는 변수는 미리 선언되고 적절히 초기화된 상태여야 한다.

std::map에 원소를 추가하고 이에 대한 예외 처리를 하는 아래 예제가 일반적인 샘플이라 할 수 있다.

#include <iostream>
#include <map>
 
int main()
{
    std::map<std::string, int> map;
    map["hello"] = 1;
    map["world"] = 2;
 
    // 일단 insert를 수행하고 결과 pair를 반환받아야 한다.
    auto ret = map.insert({ "hello", 3 });
 
    // 그러고 나서, pair의 2번째 요소를 체크
    if (!ret.second)
        std::cout << "hello already exists with value " << ret.first->second << "\n";
 
    // 한번 더 insert를 하려고 봤더니 이미 "ret"라는 변수명이 있기에 "ret2" 변수 명명 -_-;
    auto ret2 = map.insert({ "foo", 4 });
 
    // ret2에 대해서도 다시 체크
    if (!ret2.second)
        std::cout << "foo already exists with value " << ret2.first->second << "\n";
 
    return 0;
}

삽입을 할 때마다 결과값을 받기 위한 변수를 선언하고, 이후 이 변수의 값을 체크해야 하였다.

즉, if/switch가 평가해야 하는 변수가 미리 준비되어 있어야 했던 것이다.

이를 개선시키기 위해 C++17에서 if/switch 절에서 평가 대상을 초기화하고 즉시 평가할 수 있도록 변경되었다.

1. if w/ initializer

if statement with initializer의 syntax는 다음과 같다. (switch도 동일한 형태)

// initializing
// condition
if (initializing; condition)
{
}

if 절 내부에서 초기화를 할 수 있고 평가할 수 있으며, 초기화와 평가문은 semicolon(;)으로 구분짓는다.

서문의 예제를 if statement with initializer 방식으로 다시 풀어내면 다음과 같다.

#include <iostream>
#include <map>
 
int main()
{
    std::map<std::string, int> map;
    map["hello"] = 1;
    map["world"] = 2;
 
    // 평가 대상을 초기화하고, 즉시 평가한다.
    // "ret"는 if로부터 비롯된 평가절 내부에서만 유효하다.
    if (auto ret = map.insert({ "hello", 3 }); !ret.second)
        std::cout << "hello already exists with value " << ret.first->second << "\n";
 
    // 첫번째 insert의 "ret"는 첫번째 if 평가절 내부에서만 유효했기에 다시 사용해도 무방
    if (auto ret = map.insert({ "foo", 4 }); !ret.second)
        std::cout << "foo already exists with value " << ret.first->second << "\n";
 
    return 0;
}

핵심은 "해당 if 구문절에서만 필요한 변수의 scope를 해당 if 구문절 내부로 한정짓는다"가 될 것이다.

참고로, 위 예제를 C++17 Structured binding으로 살짝 변형시키면 다음과 같다.

 

#include <iostream>
#include <map>
 
int main()
{
    std::map<std::string, int> map;
    map["hello"] = 1;
    map["world"] = 2;
 
    // map::insert의 반환 형식 std::pair<iterator, bool>
    if (auto [it, success] = map.insert({ "hello", 3 }); !success)
        std::cout << "hello already exists with value " << it->second << "\n";

    if (auto [it, success] = map.insert({ "foo", 4 }); !success)
        std::cout << "foo already exists with value " << it->second << "\n";
 
    return 0;
}

2. switch w/ initializer

if의 그것과 완전히 동일한 형식을 가지기에 별도의 설명없이 예제만 추가한다.

#include <iostream>
 
enum Result
{
    SUCCESS,
    DEVICE_FULL,
    ABORTED
};
 
std::pair<size_t/*bytes*/, Result> writePacket()
{
    return { 100, SUCCESS };
}
 
int main()
{
/* C++ 14
    // 결과를 담을 "res" 변수를 마련한다. 당연히 main 함수의 scope를 가진다
    auto res = writePacket();
    // 평가
    switch (res.second)
*/
 
    // C++ 17. "res" 변수는 switch 절 scope를 가진다.
    switch (auto res = writePacket(); res.second)
    {
        case SUCCESS:
            std::cout << "successfully wrote " << res.first << " bytes\n";
            break;
        case DEVICE_FULL:
            std::cout << "insufficient space on device\n";
            break;
        case ABORTED:
            std::cout << "operation aborted before completion\n";
            break;
    }
 
    // switch scope가 끝났기에 아래 코드에서 컴파일 에러 발생
    if (res.second == SUCCESS)
        // Do something...
 
    return 0;
}

출처 : 수까락의 프로그래밍 이야기 (zum.com)