C++ Summary
요구사항
필수 기능 가이드
기존 도서관 관리 프로그램에 검색 기능을 추가해주세요
- 책 제목으로 검색이 가능해야 합니다.
- 작가로 검색이 가능해야 합니다.
- 책 제목이 동일한 경우는 없다고 가정 합니다.
필수 기능 구현 완료 후 전체적인 구조를 그리면 아래와 같습니다.
어디까지나 참조일 뿐 꼭 이대로 구현할 필요는 없습니다.
도전 기능 가이드
기존 도서관 관리 프로그램에 필수 기능을 추가한 상태에서 아래 대여 기능을 추가해주세요
- 특정 책의 대여 여부를 알 수 있어야 합니다.
- 책의 이름으로 대여 여부를 검색하고 대여가 아닌 경우 대여할 수 있어야 합니다.
- 책의 작가로 대여 여부를 검색하고 대여가 아닌 경우 대여할 수 있어야 합니다.
- 책을 반납할 수 있어야 합니다.
- 모든 책의 재고는 난이도를 낮추기 위해 3권으로 통일 합니다.
도전 기능 구현까지 완료한 후 전체적인 구조를 그리면 아래와 같습니다.
어디까지나 참조일 뿐 꼭 이대로 구현할 필요는 없습니다.
1️⃣ 검색 기능 추가
- 책 제목과 작가로 책을 검색할 수 있도록 한다
- 제목 또는 작가로 검색하면 해당 책이 있는지 찾아서 출력한다
2️⃣ 대여 기능 추가
- 각 책마다 재고(3권)를 관리하고, 책의 대여 여부를 추적한다
- 책이 대여 중이 아니라면 대여하고, 대여가 되면 재고를 1권 감소한다
- 반납 기능도 필요
코드
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
using namespace std; // namespace std 사용
class Book {
public:
string title;
string author;
int stock; // 책 재고
Book(const string& title, const string& author)
: title(title), author(author), stock(3) {
}
// 대여 기능
bool rentBook()
{
if (stock > 0) // 재고 있으면 대여 가능
{
stock--; // 대여 시 재고 1권 감소
return true;
}
return false; // 재고 없으면 대여 불가
}
// 반납 기능
void returnBook()
{
stock++; // 반납 시 재고 1권 증가
}
};
class BookManager {
private:
vector<Book> books; // 책 목록 저장
public:
// 책 추가 메서드
// 책 제목, 저자를 매개변수로 받음
// 문자열 상수와 참조로 받음 -> 값 변경 방지, 메모리 최적화
void addBook(const string& title, const string& author) {
books.push_back(Book(title, author)); // push_back 사용해 책 추가
cout << "책이 추가되었습니다: " << title << " by " << author << endl;
}
// 모든 책 출력 메서드
void displayAllBooks() const {
if (books.empty()) {
cout << "현재 등록된 책이 없습니다." << endl;
return;
}
cout << "현재 도서 목록:" << endl;
for (size_t i = 0; i < books.size(); i++) { // 일반적인 for문 사용
cout << "- " << books[i].title << " by " << books[i].author << endl;
}
}
// 책 검색
void searchBookByTitle(const string& title)
{
bool found = false; // 아직 책을 못 찾은 상태
// books.size()는 books에 들어있는 원소(책)의 개수를 반환하는 함수
for (size_t i = 0; i < books.size(); i++)
{
if (books[i].title == title) // i번째 책 제목이 내가 찾는 제목과 일치
{
cout << "책 제목: " << books[i].title << " 작가: " << books[i].author;
cout << " 재고: " << books[i].stock << "권" << endl;
found = true; // for문 돌면서 책 찾으면 true
break;
}
}
if (!found)
{
cout << "해당 제목의 책을 찾을 수 없습니다." << endl;
}
}
// 책 대여
void rentBookByTitle(const string& title)
{
for (size_t i = 0; i < books.size(); i++)
{
if (books[i].title == title) // i번째 책 제목이 내가 찾는 제목과 일치
{
if (books[i].rentBook())
{
cout << "책 '" << title << "' 대여가 완료되었습니다." << endl;
}
else
{
cout << "책 '" << title << "'은 대여할 수 없습니다." << endl; // 재고부족
}
return; // 함수 종료, 반환값 없음
}
}
// for문을 다 돌았는데 return이 안 됐으면 책이 없는 것
cout << "해당 제목의 책을 찾을 수 없습니다." << endl;
}
// 책 반납
void returnBookByTitle(const string& title)
{
for (size_t i = 0; i < books.size(); i++)
{
if (books[i].title == title)
{
books[i].returnBook();
cout << "책 '" << title << "'이 반납되었습니다." << endl;
return;
}
}
cout << "해당 제목의 책을 찾을 수 없습니다." << endl;
}
};
int main()
{
BookManager manager;
// 도서관 관리 프로그램의 기본 메뉴를 반복적으로 출력하여 사용자 입력을 처리합니다.
// 프로그램 종료를 선택하기 전까지 계속 동작합니다.
while (true)
{
cout << "\n도서관 관리 프로그램" << endl;
cout << "1. 책 추가" << endl; // 책 정보를 입력받아 책 목록에 추가
cout << "2. 모든 책 출력" << endl; // 현재 책 목록에 있는 모든 책 출력
cout << "3. 제목으로 책 검색" << endl;
cout << "4. 책 대여" << endl;
cout << "5. 책 반납" << endl;
cout << "6. 종료" << endl; // 프로그램 종료
cout << "선택: ";
int choice; // 사용자의 메뉴 선택을 저장
cin >> choice;
if (choice == 1)
{
// 1번 선택: 책 추가
// 사용자로부터 책 제목과 저자명을 입력받아 BookManager에 추가합니다.
string title, author; // 책 제목, 저장명 저장할 변수 선언
cout << "책 제목: ";
cin.ignore(); // 이전 입력의 잔여 버퍼를 제거 -> 새로운 입력 받을 준비
getline(cin, title); // 제목 입력 (공백 포함) 받아 title에 저장
cout << "책 저자: ";
getline(cin, author); // 저자명 입력 (공백 포함) 받아 author에 저장
manager.addBook(title, author); // 입력받은 책 정보를 추가
}
else if (choice == 2)
{
// 2번 선택: 모든 책 출력
// 현재 BookManager에 저장된 책 목록을 출력합니다.
manager.displayAllBooks();
}
else if (choice == 3)
{
// 3번 선택: 제목으로 책 검색
string title;
cout << "책 제목: ";
cin.ignore();
getline(cin, title);
manager.searchBookByTitle(title);
}
else if (choice == 4)
{
// 4번 선택: 책 대여
string title;
cout << "책 제목: ";
cin.ignore();
getline(cin, title);
manager.rentBookByTitle(title);
}
else if (choice == 5)
{
// 5번 선택: 책 반납
string title;
cout << "책 제목: ";
cin.ignore();
getline(cin, title);
manager.returnBookByTitle(title);
}
else if (choice == 6)
{
// 3번 선택: 종료
// 프로그램을 종료하고 사용자에게 메시지를 출력합니다.
cout << "프로그램을 종료합니다." << endl;
break; // while 루프 종료
}
else
{
// 잘못된 입력 처리
// 메뉴에 없는 번호를 입력했을 경우 경고 메시지를 출력합니다.
cout << "잘못된 입력입니다. 다시 시도하세요." << endl;
}
}
return 0; // 프로그램 정상 종료
}구현 기능 정리
검색 기능 추가
- 제목이나 작가로 책을 찾을 수 있도록
searchBookByTitle()와searchBookByAuthor()함수 추가
대여 기능 추가
- Book 클래스에 stock(재고) 변수를 추가해 책의 대여 상태를 추적
- 대여 시 stock을 감소시키고, 반납 시 stock을 증가시킴
생성자 초기화 리스트
Book(const string& title, const string& author)
: title(title), author(author), stock(3) {
}- C++에서 생성자는 객체가 생성될 때 초기화 작업을 하는 함수
Book(const string& title, const string& author): 생성자 선언- 이 생성자는
title과author라는 매개변수를 받아서 객체의 멤버 변수들을 초기화함
- 이 생성자는
title(title),author(author),stock(3),isRented(false): 생성자 초기화 리스트title(title)- 객체의 title 멤버 변수를 생성자의 매개변수 title로 초기화author(author)- author 멤버 변수를 생성자의 매개변수 author로 초기화stock(3)- stock 멤버 변수를 3으로 초기화
→ 기본값으로 3권이 있다고 설정하는 것
생성자 초기화 리스트 vs 멤버 초기화 리스트
생성자 초기화 리스트
- 생성자에서 객체를 초기화할 때 사용
- 생성자 초기화 리스트는 객체가 생성될 때 멤버 변수들을 설정
- 위의
title,author,stock가 생성자 초기화 리스트로 초기화 된 것
// 생성자 초기화 리스트 X
class Book {
private:
int stock;
public:
Book(int s) { // 생성자
stock = s; // 멤버 변수에 대입
}
};
// 생성자 초기화 리스트 O
class Book {
private:
int stock;
public:
Book(int s) : stock(s) { // 초기화 리스트
// 생성자 본문은 비워두거나 추가 로직을 넣을 수 있음
}
};멤버 초기화 리스트
- 클래스 내부에서 멤버 변수를 선언할 때 기본값을 지정하는 방법
- 생성자에서 값을 따로 초기화하지 않으면 멤버 초기화 리스트에서 지정한 기본값이 사용됨
📎멤버 초기화 리스트 TIL
// 멤버 초기화 리스트 X
// 생성 → 기본값 → 대입
MyClass() {
member = 10; // 생성자 호출 후 기본값이 먼저 설정된 뒤, 대입됨
}
// 멤버 초기화 리스트 O
MyClass() : member(10) {
// 여기 오기 전에 이미 member가 10으로 초기화됨, 생성 → 초기화
}
};| 구분 | 생성자 본문에서 대입 | 생성자 초기화 리스트 |
|---|---|---|
| 초기화 시점 | 객체가 생성된 후에 값 할당 (기본값이 먼저 설정된 후) | 생성자 호출 시 바로 멤버 변수 초기화 |
| 초기화 방식 | 생성자 내부에서 멤버 변수에 값을 대입 | 생성자 호출 시 초기화 리스트에서 바로 값 대입 |
| 기본값 설정 | 생성자 호출 후, 멤버 변수를 설정 가능 | 클래스 내에서 멤버 변수를 선언할 때 기본값을 설정 |
| 초기화 시점의 차이점 | 객체가 생성된 후, 기본값을 설정한 뒤 대입 | 생성자 호출 시, 바로 멤버 변수 초기화 |
| 장점 | 생성자 본문에서 로직을 작성하면서 초기화할 수 있음 | 객체 생성 시 바로 초기화되므로 더 효율적이고 직관적임 |
| 사용 예시 | stock = 10; | : stock(10) |
rentBook(), returnBook()
- 책 객체를 관리하기 위해서 Book 클래스 안에 구현
- 클래스 외부에 두면 각각의 책 상태를 외부에서 추적해야함
void addBook(const string& title, const string& author)
const string& title, const string& author:- 매개변수(parameter) : 함수가 호출될 때 외부에서 값을 전달받는 역할
const string& title: title은 책 제목을 저장하는 매개변수const: 이 매개변수가 함수 내부에서 변경되지 않게 함
→ 함수 내에서 title, author 값을 변경할 수 없음string: 문자열 타입
→ 책 제목이나 저자명이 길면 stirng 객체의 크기가 커짐
→ title, author을 값으로 전달하면 성능 떨어질 수 있어 참조 사용&: 참조(reference) - 메모리의 주소를 직접 전달해 복사 없이 원본 값을 변경할 수 있게 해줌
→ 값을 복사하지 않고 메모리에서 직접 접근해서 사용함 (메모리 사용 최적화)
books.size()
books.size()는 books에 들어있는 원소(책)의 개수를 반환하는 함수
size_t i = 0;
size_t- 주로 배열, 벡터 등의 크기나 인덱스를 표현할 때 사용
- 부호 없는 정수 타입(Unsigned Integer Type)
- 템플릿이 아니라 표준 라이브러리에서 typedef(별칭)로 정의된 타입
if (books[i].title == title)
books: 여러 책(Book)이 들어있는 vectori: for문에서 사용하는 인덱스 (0, 1, 2, ...)books[i]: i번째 책을 의미함books[i].title: i번째 책의 제목을 의미
- if 조건문의 의미
books[i].title == title
→ "i번째 책의 제목이, 내가 찾으려는 제목과 같니?"
.(dot)연산자- 멤버 접근 연산자
- 구조체(struct)나 클래스(class)의 멤버 변수나 멤버 함수에 접근할 때 사용함
i번째 책 제목과 찾는 책 제목 일치?
if (books[i].title == title) 책 제목이 일치할 때
- if 조건이 참 : i번째 책의 제목이 내가 찾는 제목(title)과 같음
- "찾는 책"을 발견한 상황
books[i].rentBook()
- 그 Book 객체의 rentBook()이라는 함수를 실행한다는 뜻
- "i번째 책의 rentBook() 함수를 실행한다"
- 점 연산자로 객체의 멤버 변수나 멤버 함수에 접근함
재고가 없다는 건?
bool rentBook()
{
if (stock > 0) // 재고 있으면 대여 가능
{
stock--; // 대여 시 재고 1권 감소
return true;
}
return false; // 재고 없으면 대여 불가
}만약 rentBook() 이 false를 반환
→ 책 제목은 일치하지만 재고가 0이라서 더 이상 대여할 수 없다는 뜻입니다.
책이 아예 없는 경우와의 차이
만약 for문을 끝까지 돌았는데 books[i].title == title 이 한 번도 참이 아님
→ 아예 그런 제목의 책 자체가 없는 것
예시
| 인덱스(i) | books[i].title | books[i].stock |
|---|---|---|
| 0 | C++ 기초 | 2 |
| 1 | 파이썬 입문 | 0 |
| 2 | 블루프린트 마스터 | 3 |
1️⃣ 사용자가 "파이썬 입문"을 찾는다
2️⃣ i=1 에서 books.title == "파이썬 입문" → 참!
3️⃣ 그런데 books.stock == 0 이므로 rentBook() 은 false를 반환 → 재고 부족
1️⃣ 사용자가 "블루프린트 기초"를 찾는다
2️⃣ 인덱스 0, 1, 2 모두 title이 "블루프린트 기초"가 아님 → 책 자체가 없음
정리
- 책 제목이 일치 =
if (books[i].title == title)가 참일 때 - 재고가 없다 = 책은 찾았지만, 그 책의 재고(stock)가 0일 때(
rentBook()가 false) - 책이 없다 = for문을 끝까지 돌았는데 한 번도 제목이 일치하지 않을 때
cin.ignore();
cin을 사용할 때 이전에 입력한 값이 입력 버퍼에 남아있는 경우가 있음- 이전에
cin으로 숫자나 다른 문자열을 입력받은 후getline을 사용하려면 입력 버퍼를 비워줘야 한다 - 이전 입력의 잔여 데이터를 제거하고 새로운 입력을 받을 준비를 하기 위해
cin.ignore();를 사용
getline(cin, title);
// getline 함수 정의
getline(입력스트림, 저장변수);- getline() 함수는 사용자로부터 한 줄을 입력받고, 그 입력값을 title에 저장함
- cin : 입력을 받는 스트림 객체
- title : 입력받은 값을 저장할 변수
getline과 cin 차이점
-
cin
- 공백을 만나면 입력을 중단하고 그 이전까지의 문자열을 저장
- (예) The Great Gatsby를 cin >> title;로 입력받으면 title에는 The만 저장됨
-
getline
- 공백을 포함한 전체 문자열을 읽어옴
- The Great Gatsby 전체를 getline으로 읽어오면 공백을 포함한 제목이 title에 저장됨
클래스와 객체를 통한 함수 접근
클래스 (Class)= 설계도- 데이터를 저장할 변수와 그 데이터를 처리하는 함수들을 정의함
- (예) class BookManager { ... };
객체 (Object)
= 클래스를 기반으로 실제 메모리 공간을 할당한 인스턴스- 객체는 클래스를 바탕으로 생성됨
→ 그 클래스의 멤버 함수와 변수를 사용할 수 있음 - (예) BookManager manager;
- 객체는 클래스를 바탕으로 생성됨
클래스 자체는 설계도로 사용되며, 실제 프로그램에서 함수나 변수를 호출하는 데 객체를 사용함
객체를 통해 클래스 내에서 정의된 함수(메서드)에 접근할 수 있음
BookManager manager; // 객체 생성
manager.addBook("C++", "홍길동"); // 객체를 통해 메서드 호출manager.addBook() 은 manager 라는 객체를 통해 BookManager 클래스의 addBook 메서드에 접근함
➡ 메서드는 객체를 통해 호출하고 클래스 자체는 함수 호출에 직접 사용되지 않는다
