✍️Today I Learned
- STL 자료구조
- 범위기반 for 문
- C++ 문법: 포인터와 레퍼런스
STL 자료구조
문제 해결을 위해 로직을 구상할 때 큰 틀을 먼저 구상하고 이것에 맞는 자료구조가 뭔지 알아야 한다. 이번에는 아래의 STL 선택 가이드를 참고하여 문제를 풀었다.
연습문제
주어진 단어의 각 문자를 하나씩 뒤로 이동하여 만들어진 모든 회전된 단어를 출력
순서 중요-> 정렬 상태 유지->중간에 지우거나 삽입하지 않음->Persistent Position라고 생각해 List를 반환값으로 골랐다.
list<string> charRotation(string str) {
list<string> charRotation;
for (const auto c : str) {
char c = str[0];
charRotation.push_back(str);
str.push_back(c);
str.erase(0, 1);
}
return charRotation;
}범위기반 for문
//
for ( element-declaration : expression )
statement❗범위기반 for문 사용시 주의할 점
// 범위 기반 for문
for (int n : nums) {
n *= 2; // 원본 수정 불가능
}
// 범위 기반 for문
for (int& n : nums) {
n *= 2; // 원본 수정 가능
}
// 이렇게 변환됨
for (auto it = std::begin(nums); it != std::end(nums); ++it) {
int n = *it; // 복사본 생성
}범위 기반 for문은 마지막 for문의 원리로 동작하므로 n은 nums요소의 복사본이다. for문에서 해당 배열의 원본을 수정하려면 element를 레퍼런스로 선언해야한다.
포인터와 레퍼런스
🎯포인터
int* p : p는 int 변수의 메모리 주소를 저장하는 포인터
1. 변수의 주소값을 담을 수 있다. A = &B; //B의 주소값, A가 포인터일때만 가능
2. 담고 있는 주소값에 해당되는 메모리에 있는 값을 읽거나 수정할 수 있다.포인터 변수의 구성요소
- 변수의 시작 주소
- 변수의 타입
👀👉포인터에 변수 타입이 필요한 이유
주소값을 따라가서 값을 읽으려면 주소를 기준으로 몇 바이트를 읽을 지가 필요해서 어떤 타입 변수의 주소인지가 필요함 ex) int* -> 주소로 가서 4byte만큼 읽음
문자형 포인터 char 은 출력할 때 주의: (void*)ptr 로 출력해야 안깨짐
복사비용을 생각하면 다른 변수에 바로 대입하는거보다 주소값만 들고오는게 나음
포인터 역참조(*)
역참조연산자: *
*ptr = 10; // ptr이 가리키는 변수의 값을 변경할 수 있다.배열의 포인터
배열은 주소값을 가지고 있는 변수. 여러 변수를 묶어서 관리한다.
배열의 이름은 시작 주소를 담고 있어 변경할 수 없다(상수 포인터).
arr:시작 주소값 arr[0]: 시작 주소에 들어있는 변수의 값
arr[i] = *(arr+i)
int arr[3] = {10, 20, 30};
int* p = arr; // 배열의 시작 주소를 포인터에 저장,
//배열의 이름은 배열의 시작 주소를 갖는다. 따라서 주소연산자 필요 없음*p : p가 가리키는 값
*(p+1) : p+1이 가리키는 값. p는 int* 이기 때문에 +1 이면 4byte씩 증가해서 arr[1]의 주소
arr[1] = *(p + 1) = p[1]: 배열 첨자 연산자는 포인터에서도 쓸 수 있음
포인터 배열과 배열 포인터
배열 포인터: 배열을 가리키는 포인터 int arr[4]; int* ptr = arr;는 크기가 4인 배열 arr를 가리키는 포인터.
2차원 배열쓸 때 사용함
#include <iostream>
using namespace std;
// 배열 포인터: 배열 전체를 가리키는 포인터
int main() {
int arr[3] = { 100, 200, 300 };
int (*ptr)[3] = &arr; // 배열 포인터 선언
// 배열 포인터를 이용하여 배열 요소 접근
cout << "(*ptr)[0]: " << (*ptr)[0] << endl; // 100
cout << "(*ptr)[1]: " << (*ptr)[1] << endl; // 200
cout << "(*ptr)[2]: " << (*ptr)[2] << endl; // 300
return 0;
}
/*
출력 결과:
(*ptr)[0]: 100
(*ptr)[1]: 200
(*ptr)[2]: 300
*/포인터 배열: 배열의 각 원소가 포인터 int* ptrArr[4];는 크기가 4이고 각 원소가 int*인 배열
#include <iostream>
using namespace std;
// 포인터 배열: 포인터를 원소로 갖는 배열
int main() {
int a = 10, b = 20, c = 30;
int* ptrArr[3] = { &a, &b, &c }; // 포인터 배열 선언 및 초기화
// 포인터 배열을 이용하여 값 출력
cout << "*ptrArr[0]: " << *ptrArr[0] << endl; // 10
cout << "*ptrArr[1]: " << *ptrArr[1] << endl; // 20
cout << "*ptrArr[2]: " << *ptrArr[2] << endl; // 30
return 0;
}
/*
출력 결과:
*ptrArr[0]: 10
*ptrArr[1]: 20
*ptrArr[2]: 30
*/❗포인터 사용시 주의사항
포인터를 초기화하지 않고 불러오거나 이상한 주소로 역참조를 하는 경우 예기치 못한 에러로 종료된다. 일반 변수 사용할 때보다 리스크가 크므로 조심해서 사용해야 한다.
🎯레퍼런스
포인터는 주소값을 직접 다루어야 하므로 복잡해질 수 있는 문제를 해결하기 위해 레퍼런스 문법을 도입했다.
레퍼런스는 특정 변수의 별명이다.
일반 변수와 거의 동일하게 사용할 수 있다. 내부적으로 해당 변수를 직접 가리키는 역할을 한다.
역참조* 없이도 변수의 값을 변경할 수 있는 문법
📢값을 복사하지 않고 대상에 직접 접근하는 안전하고 간결한 방법
int x=3;
int y=x;
y=4; // x=3; x와 y는 메모리가 따로 잡힘
int& z=x;
z=4; // x=4; x와 z는 같은 메모리를 공유 ❗레퍼런스 사용시 주의사항
선언과 동시에 초기화해야 한다.
초기화 이후 다른 변수에 연결할 수 없다.
✨레퍼런스 쓰는 이유
-
함수 인자 전달 시 복사 비용 줄이기 + 수정 가능
함수에 인자로 일반 변수를 입력할 때 새로운 메모리를 할당받아 값을 복사하여 전달하므로 메모리도 잡아먹고 함수 안에서 값을 변경해도 main()에서는 바뀌지 않음void change(int& x) { x = 100; } int main() { int a = 10; change(a); // a는 100으로 바뀜! } -
함수 리턴값으로 참조 반환
함수 리턴을 참조로 하면 l value로 쓸 수 있음int& getElement(int arr[], int index) { return arr[index]; // 참조 반환 } getElement(arr, 1) = 42; // arr[1] = 42;
🎯포인터와 레퍼런스 차이점
- 선언과 초기화 시점
- 레퍼런스는 항상 다른 변수와 연결되어 있어 NULL일 수 없음
포인터는 유효한 대상이 없으면 NULL이나nullptr을 가짐
NULL => (void*)0 0인지 0번째 주소값인지 애매한 상황 발생
nullptr => NULL의 애매함을 해결했기 때문에 이거 사용! - 간접참조 문법의 유무
레퍼런스는 포인터와 달리 일반 변수와 연산하는 방법이 동일하다.
