[C++ STL] STL이란?

💡 STL이란?

STL은 표준 C++라이브러리의 일부분으로 Standard Template Library의 약자로써, 프로그램에 필요한 자료구조 & 알고리즘을 템플릿으로 제공하는 라이브러리입니다.

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💡 컨테이너

컨테이너는 같은 타입을 저장, 관리할 목적으로 만들어진 클래스이며, 총 7가지 컨테이너 (vector, deque, list, set, multiset, map, multimap)를 제공합니다.

 

먼저 컨테이너는 크게 두가지로 나눌 수 있습니다.

 

1. 표준 시퀀스 컨테이너(standard sequence container)

   컨테이너 원소가 자신만의 삽입 위치(or 순서)를 가지는 컨테이너를 말합니다.

   원소를 해당 컨테이너에 삽입하면, 삽입되는 순서에 따라 원소의 위치가 결정되고 바뀌지 않습니다.

   ex) vector, deque, list

   

2. 표준 연관 컨테이너(standard associative container)

   저장 원소가 삽입 순서와 관련 없이 특정한 정렬 기준에 의해 정렬되는 컨테이너를 말합니다.

   즉, 원소가 언제 삽입되었냐와는 상관 없이 정렬 기준(디폴트: less)에 따라 원소의 위치가 결정됩니다.

   ex) set, multiset, map, multimap

 

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또한, 데이터를 하나의 메모리 단위로 저장하는지의 여부에 따라 다시 두 가지로 나눌 수 있습니다.

 

1. 배열 기반 컨테이너(array-based container)

   하나의 메모리 단위(array)에 여러 개의 데이터를 저장합니다.

   ex) vector, deque

 

2. 노드 기반 컨테이너(node-based container)

   하나의 메모리 단위(node)에 하나의 데이터를 저장합니다.

   ex) list, set, multiset, map, multimap

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💡 반복자

반복자는 컨테이너에 저장된 원소를 순회 & 접근을 할 수 있는 방법 중 하나이며, 포인터와 비슷하게 동작합니다.

알고리즘과 컨테이너의 종류에 상관없이 원소에 접근할 수 있는 큰 장점이 있으며, 이러한 특징을 통해 알고리즘과 컨테이너를 이어주는 인터페이스 역할을 한다는 것을 알 수 있습니다.

 

반복자의 특징

1. * 연산자를 통해 컨테이너 내부의 원소(객체)를 가리키고 접근할 수 있습니다.

2. ++ 연산자,  !=와 == 연산자를 통해 다음 원소로 이동하고 모든 원소를 순회할 수 있습니다.

 

멤버 함수 begin()는 순차열의 시작을 가리키는 반복자 반환하며, end()는 순차열의 끝을 가리키는 반복자를 반환합니다.

여기서 주의할 점은 end()가 제일 마지막 원소를 가리키는 것이 아니라는 것!!!!!입니다.

end()는 마지막 원소를 하나 지난 위치를 반환합니다.

 

begin과 end를 구간(range)라고 하는데, 반개 구간(half-open range)를 사용하기 때문에 [begin, end)처럼 표기합니다.

 

즉, 순차열에 실제 원소는 begin부터 end 이전까지 있는 것입니다.

만약 순차열 [p, q)에서 p와 q가 같다면 해당 순차열에는 원소가 없다고 판단 할 수 있습니다.

 

* 연산자 (ex: *iter)를 통해서 접근할 수 있고, ++를 통해 다음 원소로 이동할 수 있으며, ==와 != 연산자로 순차열의 끝인지 확인 할 수 있습니다.

 

반복자는 활용도가 높고 내용이 많기 때문에 이후에 반복자만을 다뤄볼 예정입니다.

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💡 알고리즘

STL은 순차열의 원소를 조사, 변경, 관리, 처리할 목적으로 알고리즘이라는 구성 요소를 제공합니다.

STL 알고리즘은 7가지의 범주로 분류합니다.

 

1. non-modifying algorithms (원소를 수정하지 않는 알고리즘)

2. modifying algorithms (원소를 수정하는 알고리즘)

3. removing algorithms (제거 알고리즘)

4. mutating algorithms (변경 알고리즘)

5. sorting algorithms (정렬 알고리즘)

6. sorted range algorithms (정렬된 범위 알고리즘)

7. numeric algorithms (수치 알고리즘)

 

STL 알고리즘 또한 반복자와 마찬가지로 컨테이너나 원소 타입에 상관 없이 사용할 수 있습니다.

 

 

참고 책 : 뇌를 자극하는 C++ STL