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🎁 제네릭

📖 제네릭이란?​

**제네릭(Generic)**은 타입을 파라미터로 받아 재사용 가능한 코드를 작성하는 기능입니다. 타입 안전성을 유지하면서 코드를 일반화합니다.

💡 기본 제네릭​

제네릭 클래스​

// 타입 파라미터 T
class Box<T>(var value: T) {
    fun get(): T = value
    fun set(newValue: T) {
        value = newValue
    }
}

fun main() {
    val intBox = Box(123)
    println(intBox.get())  // 123

    val stringBox = Box("Hello")
    println(stringBox.get())  // Hello

    // 타입 안전
    // intBox.set("world")  // ❌ 오류!
}

제네릭 함수​

fun <T> printItem(item: T) {
    println("아이템: $item")
}

fun <T> swap(a: T, b: T): Pair<T, T> {
    return Pair(b, a)
}

fun main() {
    printItem(42)        // 아이템: 42
    printItem("Hello")   // 아이템: Hello

    val (x, y) = swap(1, 2)
    println("$x, $y")  // 2, 1
}

🔧 실전 활용​

스택​

class Stack<T> {
    private val items = mutableListOf<T>()

    fun push(item: T) {
        items.add(item)
    }

    fun pop(): T? {
        return if (items.isNotEmpty()) {
            items.removeAt(items.size - 1)
        } else {
            null
        }
    }

    fun peek(): T? = items.lastOrNull()

    fun isEmpty(): Boolean = items.isEmpty()

    fun size(): Int = items.size
}

fun main() {
    val stack = Stack<Int>()

    stack.push(1)
    stack.push(2)
    stack.push(3)

    println(stack.pop())  // 3
    println(stack.pop())  // 2
    println(stack.peek()) // 1
}

API 응답​

data class Response<T>(
    val success: Boolean,
    val data: T?,
    val message: String = ""
)

data class User(val id: Int, val name: String)
data class Product(val id: String, val name: String, val price: Int)

fun main() {
    // 성공 응답
    val userResponse = Response(
        success = true,
        data = User(1, "홍길동")
    )
    println(userResponse)

    // 실패 응답
    val errorResponse = Response<Product>(
        success = false,
        data = null,
        message = "상품을 찾을 수 없습니다"
    )
    println(errorResponse)
}

리스트 유틸​

fun <T> List<T>.second(): T? {
    return if (size >= 2) this[1] else null
}

fun <T> List<T>.swap(i: Int, j: Int): List<T> {
    val result = toMutableList()
    val temp = result[i]
    result[i] = result[j]
    result[j] = temp
    return result
}

fun main() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 5)

    println(numbers.second())     // 2
    println(numbers.swap(0, 4))   // [5, 2, 3, 4, 1]
}

🎯 제약 조건​

상한 제약​

// T는 Number의 하위 타입이어야 함
fun <T : Number> sum(a: T, b: T): Double {
    return a.toDouble() + b.toDouble()
}

fun main() {
    println(sum(1, 2))       // 3.0
    println(sum(1.5, 2.5))   // 4.0

    // println(sum("1", "2"))  // ❌ 오류!
}

여러 제약​

interface Named {
    val name: String
}

fun <T> printName(item: T) where T : Named, T : Comparable<T> {
    println(item.name)
}

🎨 공변성과 반공변성​

out (공변성)​

생산자 - 값을 내보내기만 함

class Producer<out T>(private val value: T) {
    fun produce(): T = value
    // fun consume(value: T) { }  // ❌ 불가능
}

fun main() {
    val stringProducer: Producer<String> = Producer("Hello")
    val anyProducer: Producer<Any> = stringProducer  // ✅ 가능

    println(anyProducer.produce())
}

in (반공변성)​

소비자 - 값을 받기만 함

class Consumer<in T> {
    fun consume(value: T) {
        println("소비: $value")
    }
    // fun produce(): T { }  // ❌ 불가능
}

fun main() {
    val anyConsumer: Consumer<Any> = Consumer()
    val stringConsumer: Consumer<String> = anyConsumer  // ✅ 가능

    stringConsumer.consume("Hello")
}

🎯 실전 예제​

저장소 패턴​

interface Repository<T> {
    fun save(item: T)
    fun findById(id: Int): T?
    fun findAll(): List<T>
}

data class User(val id: Int, val name: String)

class UserRepository : Repository<User> {
    private val users = mutableMapOf<Int, User>()

    override fun save(item: User) {
        users[item.id] = item
        println("${item.name} 저장됨")
    }

    override fun findById(id: Int): User? {
        return users[id]
    }

    override fun findAll(): List<User> {
        return users.values.toList()
    }
}

fun main() {
    val repo = UserRepository()

    repo.save(User(1, "홍길동"))
    repo.save(User(2, "김철수"))

    val user = repo.findById(1)
    println(user)  // User(id=1, name=홍길동)

    val allUsers = repo.findAll()
    println(allUsers)
}

결과 타입​

sealed class Result<out T> {
    data class Success<T>(val data: T) : Result<T>()
    data class Error(val message: String) : Result<Nothing>()
}

fun divide(a: Int, b: Int): Result<Int> {
    return if (b != 0) {
        Result.Success(a / b)
    } else {
        Result.Error("0으로 나눌 수 없습니다")
    }
}

fun main() {
    val result1 = divide(10, 2)
    val result2 = divide(10, 0)

    when (result1) {
        is Result.Success -> println("결과: ${result1.data}")
        is Result.Error -> println("오류: ${result1.message}")
    }

    when (result2) {
        is Result.Success -> println("결과: ${result2.data}")
        is Result.Error -> println("오류: ${result2.message}")
    }
}

캐시​

class Cache<K, V> {
    private val cache = mutableMapOf<K, V>()

    fun put(key: K, value: V) {
        cache[key] = value
    }

    fun get(key: K): V? {
        return cache[key]
    }

    fun contains(key: K): Boolean {
        return cache.containsKey(key)
    }

    fun clear() {
        cache.clear()
    }

    fun size(): Int = cache.size
}

fun main() {
    val cache = Cache<String, User>()

    cache.put("user1", User(1, "홍길동"))
    cache.put("user2", User(2, "김철수"))

    val user = cache.get("user1")
    println(user)  // User(id=1, name=홍길동)

    println("크기: ${cache.size()}")  // 2
}

🔍 리파이드 타입​

inline과 reified​

// 타입 정보 유지
inline fun <reified T> isInstance(value: Any): Boolean {
    return value is T
}

inline fun <reified T> filterByType(list: List<Any>): List<T> {
    return list.filterIsInstance<T>()
}

fun main() {
    println(isInstance<String>("Hello"))  // true
    println(isInstance<Int>("Hello"))     // false

    val mixed = listOf(1, "two", 3, "four", 5)
    val strings = filterByType<String>(mixed)
    println(strings)  // [two, four]
}

🤔 자주 묻는 질문​

Q1. 언제 제네릭을 쓰나요?​

A: 여러 타입에서 동작하는 코드를 만들 때!

// ❌ 타입마다 중복
class IntBox(var value: Int)
class StringBox(var value: String)

// ✅ 제네릭으로 하나로
class Box<T>(var value: T)

Q2. <T>와 <*>의 차이는?​

A: T는 구체적, *는 모든 타입!

fun <T> printList(list: List<T>) {
    // T는 하나의 구체적인 타입
}

fun printAnyList(list: List<*>) {
    // * 는 모든 타입 (읽기만 가능)
}

fun main() {
    val numbers = listOf(1, 2, 3)
    printList(numbers)    // T = Int
    printAnyList(numbers) // * = 모든 타입
}

Q3. out과 in은 언제 쓰나요?​

A: 생산/소비 패턴!

// out - 생산자 (값을 내보냄)
interface Producer<out T> {
    fun produce(): T
}

// in - 소비자 (값을 받음)
interface Consumer<in T> {
    fun consume(value: T)
}

// 둘 다 - 불변
interface Storage<T> {
    fun get(): T
    fun set(value: T)
}

🎬 마치며​

제네릭으로 타입 안전한 재사용 코드를 만드세요!

핵심 정리:
✅ <T>로 타입 파라미터
✅ 타입 안전성 유지
✅ 코드 재사용
✅ out (공변), in (반공변)
✅ reified로 타입 정보 유지

다음 단계: Null 안전성에서 null 처리를 알아보세요!