[C#] 동적 Bitmap 생성

.NET에서 C# 코드로 비트맵을 생성하고 생성한 이 비트맵에 원하는 그래픽 요소를 그린 후 스트림에 전송하는 방법에 대한 정리입니다. 매우 간단한 내용이지만 그래픽에 대해 관심이 많은 개발자로써 천천히 정리해 봤습니다.

int w = 100;
int h = 100;

Image img = new Bitmap(w, h);
Graphics grp = Graphics.FromImage(img);

위의 코드는 100×100 크기의 비트맵 이미지를 생성하고 이 이미지에 그래픽 요소를 그리기 위한 Graphics 클래스의 인스턴스와 바인딩 합니다. 이제 Graphics 클래스의 인스턴스 변수인 grp를 이용해 우리가 원하는 그래픽 요소를 그릴 수 있습니다. 아래는 간단하게 선을 그리고 파일로 저장하는 코드입니다.

grp.DrawLine(Pens.Aqua, 10, 10, 90, 90);
img.Save("d:/a.bmp");

저장된 파일은 아래와 같습니다.

그림을 살펴보면.. 그래픽 객체로 직접 선을 그린 픽셀을 제외하고 나머지 픽셀들은 모두 투명이라는 것을 알 수 있습니다. 그리고 아래의 코드는 비트맵 이미지를 구성하는 픽셀 하나 하나에 대한 색상 정보를 가져올 수 있는 힌트를 제공하는 코드입니다.

Bitmap bmp = img as Bitmap;
Color clr = bmp.GetPixel(10, 10);
MessageBox.Show(clr.ToString());

MessageBox를 통해 Color타입의 clr을 toString 매서드를 통해 얻은 값은 아래 그림과 같습니다. 자바와 같이 C# 역시 모든 객체에 대해 toString() 매서드를 제공하여 자신에 대한 정보를 사용자가 읽어 파악할 수 있는 문자열 형태의 값을 제공하고 있습니다.

사용자 삽입 이미지
끝으로 픽셀값을 Color 타입으로 가져오고 있습니다. Color는 퍼포먼스를 위해서 클래스가 이난 구조체 타입으로 선언되어 있습니다.

[C#] 바이너리 파일 쓰기/읽기

C#에서 바이너리 파일을 만드는 코드가 필요해 찾은 코드. 건망증으로 인하여.. 정리 차원에서 올려봅니다. 먼저 쓰는 것에 대한 코드를 정리해 보면…

FileStream fs = 
    new FileStream("D:/data.bin", FileMode.CreateNew, FileAccess.Write);
BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fs);

int i = 100;
float f = 123.34f;
double d = 456789.1234;
string str = "cafe.naver.com/gisdev";

bw.Write(i);
bw.Write(f);
bw.Write(d);
bw.Write(str);

bw.Close();
fs.Close();

개인적으로 쓰는 데이터 타입에 대해 단 하나(Write) 매서드로 제공하지 말고.. 타입에 따라 제공해 줬다면 이해하기 쉬운 코드를 작성할 수 있지 않을까 생각됩니다. 예를 들어서 int 데이터 쓰기는 WriteInt, float 데이터 쓰기는 WriteSingle, double 데이터 쓰기는 WriteDouble, 문자열 쓰기는 WriteString로 말입니다.

그리고 아래는 위에서 만든 바이너리 파일에 대한 읽기에 대한 코드입니다.

FileStream fs = new FileStream("D:/data.bin", FileMode.Open, FileAccess.Read);
BinaryReader br = new BinaryReader(fs);

int i = br.ReadInt32();
float f = br.ReadSingle();
double d = br.ReadDouble();
string str = br.ReadString();

MessageBox.Show(i + " " + f + " " + d + " " + str);

br.Close();
fs.Close();

읽기에 대해서는 각 타입에 대해 읽기 매서드를 제공하고 있네요. 쓰기에 대한 방식과 읽기에 대한 방식을 이렇게 다르게 만든 이유가 뭘까요? 끝으로 String에 대한 저장은 문자열의 길이값을 저장하고 실제 문자열 데이터를 저장하는 형태입니다. 참고로 문자열의 길이가 256자 이내라면 문자열 길이값을 저장하기 위한 바이트 수는 1바이트만을 사용하고 그렇지 않으면 2바이트 이상(2바이트까지는 확인했고 3바이트 이상을 사용하는지는 확인해 보지 못했습니다)을 사용합니다. 참 똑똑한 놈지 않나…… 싶습니다.

[C++] Template Summary – 3/3

클래스 템플릿도 특수화가 가능하며, 특수화를 위해서는 특수화 대상이 되는 템플릿 클래스가 필요하다. 아래는 대상이 되는 템플릿 클래스와 이를 특정 타입(double)에 대해 특수화 시킨 예이다.

template class BASE {
public:
	T func() {};
};

template<> class BASE {
public:
	int FuNc(float v) {};
};

주지할 점은  기본 대상이 되는 클래스 템플릿인 BASE와 double 타입에 대해 특수화된 클래스 템플릿 BASE는 완전히 별개의 클래스라는 점으로, 위처럼 서로 가지고 있는 맴버에 공통점이 없다.

템플릿 클래스 자체를 특수화하는 경우 뿐만 아니라, 가지고 있는 맴버 함수만을 콕… 지정해서 특수화 하는 것도 가능하다. 아래는 그 예이다.

template class BASE {
public:
    T func() {};
};

template<> int BASE::func()
{
	// another implementation for int type
}

위의 예는 BASE 함수의 func 함수에 대해 T가 int일때에 대한 특수화의 예이다.

템플릿 인자열 변형을 통한 특수화, 즉 클래스 템플릿 부분 특수화의 예

template class CLASS_NAME {}; //
template class CLASS_NAME<T*, T, i> {};     //
template class CLASS_NAME<char, T, 5> {};          //
template class CLASS_NAME<T*, T, 0> {};            //

이 특수화 대상이 되는 원래 클래스 템플릿이며, , , 가 클래스 템플릿 부분 특수화의 경우이다.

클래스 템플릿이 사용되는 경우는 아래와 같다.

CLASS_NAME<int, double, 10> a;

, , 에 대한 실제 사용 예는 아래와 같으며 순서대로 각 , , 에 일치한다.

CLASS_NAME<int*, int, 20> b;
CLASS_NAME<char, float, 5> c;
CLASS_NAME<char*, char, 3> d;

주목할 점은 클래스 템플릿 부분 특화의 경우 특수화 대상이 되는 원래 클래스 템플릿과 템플릿 인자의 개수가 정확히 일치해야한다. 위의 경우 3개로써 <type, type, int value>이다. 또한 , , , 의 템플릿 클래스는 서로 완전이 다른 클래스 라는 점이며, 단지 템플릿을 통한 관계를 유일한 공통점으로 가지고 있다.

[C++] Template Summary – 2/3

기본적인 클래스 탬플릿(Class Template)의 정의

template  class Stack_Tpl
{
private:
	int size_;
	int top_;
	T *pMem_;

public:
	Stack_Tpl(int size) : size_(size), top_(-1) {
		pMem_ = new T [size];
	}

	~Stack_Tpl()
	{
		delete [] pMem_;
	}

	void push(T v) 
	{
		pMem_[++top_] = v;
	}

	T pop()
	{
		return pMem_[top_--];
	}
};

위처럼 클래스의 정의와 선언을 동시에 하는 경우도 있지만, 선언과 정의를 분리할 경우에 맴버 함수의 정의는 다음과 같다.

template void Stack_Tpl::push(T v) 
{
	pMem_[++top_] = v;
}

위에서 정의된 클래스 템플릿을 사용하는 방법, 즉 클래스 템플릿을 인스턴스화 하여 템플릿 클래스로 만드는 방법은 아래와 같다.

Stack_Tpl s(10);

참고로, 위처럼 템플릿을 사용하지 않으면 해당 타입의 클래스 템플릿 코드가 만들어지지 않는다. 이때 사용하지는 않지만 해당 타입에 대한 코드를 명시적으로 만들도록 하는 방법은 아래와 같다.

template class Stack_Tpl;

클래스 템플릿의 경우 템플릿의 인자에 타입 이외에 값도 들어갈 수 있는데, 그 경우의 예는 아래와 같다. (비록 예의 기능이 의미가 없음에도 그 문법 자체에 염두해 두길 바란다)

template  class someClass
{
public:
	someClass();
};

template someClass<T, N>::someClass()
{
	T v = N;
}

또한  템플릿의 인자는 기본값을 가질 수 있다는 점을 알아 두어 코드 작성에 융통성을 발휘하길 바란다. 예를 들어 위의 someClass 클래스의 경우를 약간 변형해보면..

template  class someClass
{ ...

기본 템플릿 인자의 경우 함수 템플릿에서는 적용할 수 없다는 점을 염두해 두길 바란다.

[C++] Template Summary – 1/3

이 문서는 제가 개인적으로 템플릿을 이용해 코딩할때 참고할 만한 자료를 기재해 놓은 것입니다. 템플릿에 대한 전반적인 내용이 아닌 정리라는 점을 염두해 주시길 바랍니다.

먼저 함수 템플릿의 예이다. Type에 상관 없이 두개의 인자를 받아 이 중 최대값을 반환하는 함수 템플릿의 정의.

tpl_decl.h 라는 파일안에 다음과 같은 코드를 정의 한다.

template T max_Tpl(T a, T b)
{
    return (a>b)?a:b;
}

typename 대신에 class를 써도 상관없지만, Type이라는 분명한 의미를 제공한다는 점에서 개인적으로 typename을 선호한다. 이 max_Tpl이라는 템플릿 함수는 헤더파일만…. 존재해야한다는 점이… 늘 걸리긴 했지만, 이제 이런 걸림은 그냥 포기하고 받아 들이기로 했다. 구현을 별도의 cpp 파일로 분리하기 위해 export 라는 예약어가 제공된다고 하나.. Visual C++ 2008에서도 예약어로만 선언되어 있을 뿐 아직 구현되어 지원하지 않는다.

위의 max_Tpl이라는 함수의 활용은 아래와 같다.

#include "tpl_decl.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    double max = max_Tpl(100.0, 200.0);

    ...

위의 코드에서 인자가 실수라는 점이 명확하므로 max_Tpl을 간단히 max_Tpl이라고 해도 되나, 템플릿 함수라는 점을 명확하게 하기 위해 을 붙이는 것을 개인적으로 선호한다.

정의한 max_Tpl이라는 함수에 대해 모든 Type에 대해 작동한다고 보장할 수는 없다. 그 하나의 경우로 문자열 타입에 대한 경우인데, 이 경우 문자열 타입에 대해서는 좀더 특별하게 그 구현을 제공해야한다. 그 구현은 마찬가지로 tpl_decl.h 파일에 아래의 코드를 추가한다.

template<> const char* min_Tpl<>(const char* a, const char *b)
{
    return strcmp(a, b)
}

이를 함수 템플릿 특수화라 한다.