[C++] STL - vector 공부

지난 시간에 STL에 대해 알아보았다.

이번시간은 STL 시퀸스 컨테이너 중 많이 활용되는 vector에 대해 공부해보려한다.

긴말필요없이 시작해보자. :)

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1. vector란?

vector란 시퀸스 컨테이너 중 하나로 '메모리가 동적으로 할당되는 배열'이다.

이를 이용하여 C++에서 동적 배열을 쉽게 구현할 수 있다.

 

vector는 원소를 저장할 때 메모리에 연속적으로 저장되며, 이로인한 장점과 단점이 존재한다.

순차적이라 임의 접근시 속도는 빠른편이나, 원소를 삽입하거나 제거할때 모든 원소를 옮기는 과정을 거치다보니 속도가 느릴수있다.

 

vector를 사용하기 위해선 <vector> 헤더파일을 include 해주어야하며,

std::vector<[데이터타입]> [변수이름] 형식으로 선언해 사용할 수 있다.

(using namespace std;로 std 생략하여 편하게 작성가능)

 

2. vector - 생성자

vector 생성자는 다음과 같이 사용 가능하다.

• vector<int> vec
  • 빈 vector 컨테이너 vec을 생성
• vector<int> vec(3);
  • 3개의 원소를 갖는 vec을 생성(기본값 초기화)
• vector<int> vec(3, 4);
  • 4로 초기화된 3개의 원소를 갖는 vec을 생성
• vector<int> vec2(vec);
  • vec 컨테이너를 복사한 vec2를 생성
    
    
    

3. vector - 멤버 함수, 멤버 형식

다음은 vector 멤버 함수와 멤버 형식이다.

대표적인 몇몇개를 정리해보았으며 데이터타입이 int라고 가정하고 작성하겠다.

 

- 멤버 함수

• vec.assign(2, 3);
  • vec에서 3이란 값으로 2개의 원소를 할당
    
• vec.at(3);
  • vec의 3번 인덱스를 참조(범위 점검 > 안전함)
• vec[3];
  
  • vec의 3번 인덱스를 참조(범위 점검 X > 속도빠름)
• vec.front();
  • vec의 첫번째 원소를 참조
• vec.back();
  
  • vec의 마지막 원소를 참조
• vec.clear();
  • vec의 모든 원소를 제거하며 메모리는 그대로 내비둠
• vec.push_back(5);
  • vec에 5란 원소를 push(추가)
• vec.pop_push();
  • vec에 마지막 원소를 pop(제거)
• vec.insert(3, 4); vec.insert(3, 4, 2);
  • vec의 3번 인덱스에 4란 값 삽입
  • vec의 3번 인덱스부터 4개의 2란 값 삽입(밀림)
• vec.erase(iterator)
  • iterator가 가리키고 있는 원소를 제거
  • size는 줄지만 할당된 메모리는 그대로
• vec.clear();
  • vec의 모든 원소를 제거
  • size는 0이되며 할당된 메모리는 그대로
• vec.begin();
  • vec의 첫번째 원소를 가리킴
  • iterator와 같이 사용
• vec.end();
  • vec의 마지막 다음 주소를 가리킴
  • iterator와 같이 사용
• vec.size();
  • vec의 원소 갯수 참조
• vec.capacity();
  • vec이 할당된 공간 크기 리턴
  • 기존 메모리의 2배씩 증가하게 되며, 미리 정해둔 만큼 한번에 동적할당을 해두어 효율을 높이는 것이 목적
  • 원소갯수 = 1 -> capacity = 1, 2 -> 2, 3 -> 4, 4 -> 4, 5 -> 8...
• vec.empty();
  • vec의 size가 0이면 참, 0보다 크면 거짓
• vec.swap(vec2);
  • vec1와 vec2의 원소와 할당된 메모리를 맞바꿈
  • vector<int>().swap(vec); 형태로 할당된 메모리가 0인 임시 객체를 만들어 vec capacity 없앨때 사용 가능
    
    

- 멤버 형식

• allocator_type
  • 메모리 관리자
• iterator
  • 반복자
• pointer
  • value_type *
• refernce
  • value_type &
• reverse_iterator
  • 역 반복자
• size_type
  • 인덱스, 원소 갯수 등
• value_type
  • 원소 형식
    
    
    

4. vector - 연산자

마지막은 vector의 연산자이다.

• ==, != 
  • == : 두 vector 컨테이너의 모든 원소가 같으면 참, 아니면 거짓
  • != : 두 vector 컨테이너에서 하나라도 원소가 다르면 참, 아니면 거짓
• <, >, <=, >=
  
  • vector 컨테이너간 크기 비교
    
    
    
    

5. vector 구조 및 실습

위에서 설명한 vector의 구조는 다음 그림과 같다.

실습은 지난 vector 실습 소스를 수정하여 진행할 예정이다.

 

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main(void) {
	vector<int> vec; //빈 컨테이너 vec 생성
	vector<int>::iterator vecit;
	vec.assign(1, 10); //비어있는 vec에 10이란 값을 1개 원소 부여
	cout << "vec.at(0) : " << vec.at(0) << endl; //vec의 0번 인덱스 참조(범위점검O)
	cout << "vec[0] : " << vec[0] << endl; //vec의 0번 인덱스 참조(범위점검X)
	vec.push_back(20); //vec에 20 push
	vec.push_back(30); //vec에 30 push
	vec.push_back(40); //vec에 40 push
	cout << "vec의 첫번째 원소 " << vec.front() << endl;
	cout << "vec의 마지막 원소 " << vec.back() << endl;
	cout << "vec의 사이즈 " << vec.size() << endl;
	cout << "vec의 할당된 메모리 " << vec.capacity() << endl;
	
	for (vecit = vec.begin(); vecit != vec.end(); vecit++) { //연산자로 vec의 begin부터 end까지 출력
		cout << *vecit << endl; //참조하는 값 출력
	}
	
	vector<int> vec2(vec); //vec를 복사한 vec2 생성
	cout << "vec2.at(0) : " << vec2.at(0) << endl; //vec2의 0번 인덱스 참조(범위점검O)
	cout << "vec2[0] : " << vec2[0] << endl; //vec2의 0번 인덱스 참조(범위점검X)
	for (vecit = vec2.begin(); vecit != vec2.end(); vecit++) { //연산자로 vec2의 begin부터 end까지 출력
		cout << *vecit << endl; //참조하는 값 출력
	}
	cout << "vec2이 비어있는가? "<< vec2.empty() << endl; //vec2는 안비어있으므로 0
	cout << "vec2.clear 수행" << endl;
	vec2.clear(); //모든 원소 지움
	cout << "vec2이 비어있는가? " << vec2.empty() << endl; //vec2 원소는 모두 비어있으므로 1
	cout << "vec2의 사이즈 " << vec2.size() << endl; //모두 비어있기때문에 0
	cout << "vec2의 할당된 메모리 " << vec2.capacity() << endl; //clear해도 할당된 크기는 그대로
	cout << "vector<int>().swap(vec2) 수행" << endl;
	vector<int>().swap(vec2); //임시객체를 만들어 swap하며 vec2의 메모리 초기화
	cout << "vec2의 할당된 메모리 " << vec2.capacity() << endl; //clear해도 할당된 크기는 그대로
	return 0;
}

실행결과는 다음과 같다.

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여기까지 vector 공부를 마친다. 이와같이 당분간 시퀸스 컨테이너 포스팅을 진행할 예정이다.