배열 기초
- 배열은 같은 타입의 변수들로 이루어진 유한 집합으로 정의된다.
- 하나의 자료형을 여러개를 사용할 때, 사용할 변수를 각각 선언하기보다는 배열로 만드는 것이 좋다.
- 구조체나 클래스도 배열 자료형으로 사용이 가능하다.
- enum을 이용하여 index 를 사용할 수 있다.
- 배열 크기가 컴파일 타임에 고정이 되어야 한다.
- cin으로 입력 받은 값은 런타임에 결정되므로, 배열 크기 변수로 사용할 수 없다.
선언 예제
int my_array[5]
my_array[0] = 1; my_array[1] = 2;...int my_array[] {1, 2, 3, 4, 5 }- 구조체 활용
struct Rectangle
{
int length;
int width;
};
int main()
{
Rectangle rect_arr[10];
rect_arr[0].length = 1;
rect_arr[0].width = 2;
return 0;
}- enum 을 이용한 index 활용
{
JACKJACK, // = 0
DASH, // = 1
VIOLET, // = 2
NUM_STUDENTS, // = 3
};
int main()
{
int students_scores[NUM_STUDENTS];
students_scores[JACKJACK] = 0;
students_scores[DASH] =100;
return 0;
}- 함수의 파라미터로의 활용
#include <iostream>
using namespace std;
void doSomething(int students_scores[])
{
cout << students_scores[1] << endl;
cout << students_scores[2] << endl;
}
int main() {
const int num_students = 20;
int students_scores[num_students] { 1, 2, 3, 4, 5, };
doSomething(students_scores);
return 0;
}배열과 반복문
- 같은 자료형만 여러개로 이루어진 배열은 반복문으로 처리하기 좋다.
예제
- 합 구하기
- 최댓값 구하기
- 평균값 구하지
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int scores[] = { 84, 92, 76, 81, 56};
const int num_students = sizeof(scores) / sizeof(int);
int max_score = 0;
int total_score = 0;
for(int i = 0; i < num_students; ++i)
{
total_score += scores[i];
max_score = (max_score < scores[i]) ? scores[i] : max_score;
}
double avg_score = static_cast<double>(total_score) / num_students;
return 0;
}
배열과 선택 정렬
selection sort 구현
#include <iostream>
using namespace std;
void printArray(const int array[], const int length)
{
for (int index = 0; index < length; ++index)
{
cout << array[index] << " ";
}
cout << endl;
}
int main()
{
const int length = 5;
int array[length] = { 3, 5, 2, 1, 4};
printArray(array, length);
for(int startIndex = 0; startIndex < length -1; ++startIndex)
{
int smallest = startIndex;
for(int currentIndex = startIndex + 1; currentIndex < length; ++ currentIndex)
{
if(array[smallest] > array[currentIndex])
{
smallest = currentIndex;
}
}
// swap two values in the array
// std::swap(array[smallistIndex], array[startIndex]);
{
int temp = array[smallest];
array[smallest] = array[startIndex];
array[startIndex] = temp;
}
printArray(array, length);
}
return 0;
}
+ bubble sort 구현
int main()
{
const int length = 5;
int array[length] = { 3, 5, 2, 1, 4};
printArray(array, length);
for(int i = length - 1 ; i > 0 ; i--)
{
for(int j = 0; j < i; j++)
{
int temp;
if(array[j] > array[j+1])
{
temp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = temp;
}
}
}
printArray(array, length);
return 0;
}
정적 다차원 배열
- 일차원적인 메모리를 2(n)차원적인것 처럼 사용하는 배열
예제
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
const int num_rows = 3;
const int num_columns = 5;
int array[][num_columns] // =
{
{1, 2, },
{2, 3, 4, 5, 6},
{7, 8, 9, 10, 11}
};
for(int row = 0; row < num_rows; ++row)
{
for(int col = 0; col < num_columns; ++col)
{
//cout << '[' << row << ']' << '[' << col << ']' << '\t';
cout << array[row][col] << '\t';
}
cout << endl;
}
cout << endl;
return 0;
}
행렬 곱셈 예제
만들어서올려라포인터
- 지역 변수는 '스택'메모리를 사용하고
- 동적 할당 메모리는 '힙'메모리를 사용한다.
- 큰 메모리에 저장되어 있는 데이터 중에서 일부분을 CPU가 사용하기 위하여 메모리로부터 가져올 때는 메모리 전체를 모두 뒤지면서 찾는 것이 아니라 필요한 데이터가 저장되어 있는 주소를 사용하여 직접 접근하여 가져온다.
- de-reference는, 포인터가 "저쪽 주소에 가면 이 데이터가 있어요" 라고 간접적으로 가리키기만 하는 것에 대해서, "그럼 거기에 진짜 뭐가 있는지 내가 들여다볼께"라며 직접적으로 접근하겠다는 의미이다.
- 포인터는 메모리 주소를 담는 변수이다.
- 포인터 변수의 크기는 64bit 컴퓨터에선 모두 8로 동일하다.
예제
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int x = 5;
double d = 1.0;
int *ptr_x = &x;
double *ptr_d = &d;
cout << "x : " << x << "\tptr_x : " << *ptr_x << endl;
cout << "d : " << d << "\tptr_d : " << *ptr_d << endl;
cout << "x의 주소 : " << &x << "\t*ptr_x : " << ptr_x << endl;
cout << "d의 주소 : " << &d << "\t*ptr_d : " << ptr_d << endl;
cout << "int 자료형의 크기 : " << sizeof(x) << endl;
cout << "double 자료형의 크기 : " << sizeof(d) << endl;
cout << "int 자료형의 포인터 변수 크기 : " << sizeof(ptr_x) << endl;
cout << "double 자료형의 포인터 변수 크기 : " << sizeof(ptr_d) << endl;
return 0;
}x : 5 ptr_x : 5
d : 1 ptr_d : 1
x의 주소 : 0x7ffeefbff468 ptr_x : 0x7ffeefbff468
d의 주소 : 0x7ffeefbff468 ptr_d : 0x7ffeefbff460
int 자료형의 크기 : 4
double 자료형의 크기 : 8
int 자료형의 포인터 변수 크기 : 8
double 자료형의 포인터 변수 크기 : 8
널 포인터
- 쓰레기 주소값이 들어가 있는데 디레퍼런싱을 시도하면 실제로 메모리에 데이터가 담겨있는곳이아니라 엉뚱한곳에 가서 찾는다 그래서 os가 문제있다고 말한다.
- 이를 방지하기 위해 널포인터를 사용한다.
예제
#include <iostream>
void doSomething(double *ptr)
{
if (ptr != nullptr)
{
// do sommethin useful
std::cout << *ptr << std::endl;
} else
{
// do nothing wit ptr
std::cout << "Null ptr, do no thing" << std::endl;
}
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
double *ptr{ nullptr }; //modern c++
doSomething(ptr);
doSomething(nullptr);
double d = 123.4;
doSomething(&d);
ptr = &d;
doSomething(ptr);
return 0;
}포인터와 정적 배열
- 포인터와 정적 배열은 같다.
- 배열에서 첫 번째 자료의 주소는 배열을 포인터로 찍었을때의 주소와 같다.
- 배열은 첫 번째 자료부터 일렬로 쭉 주소를 할당 받은 자료구조이다.
- integer 자료형 배열이면 4byte 간격으로 주소를 쭉 할당 받는다.
예제
#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
int array[5] = { 9, 7, 5, 3, 1 };
cout << array[0] << " " << array[1] << endl;
cout << array << endl;
cout << &array[0] << endl;
cout << &array[1] << endl;
cout << *array << endl;
int *ptr = array;
cout << ptr << endl;
cout << *ptr << " " << *(ptr + 1) << endl;
cout << sizeof(array) << endl;
cout << sizeof(ptr) << endl;
return 0;
}9 7
0x7ffeefbff430
0x7ffeefbff430
0x7ffeefbff434
9
0x7ffeefbff430
9 7
20
8✓ 자료형 크기는 다름을 확인 할 수 있다.
포인터 연산과 배열 인덱싱
- 포인터 연산은 포인터 변수에 +, - 연산자를 사용하여 값을 더하거나 뺀다.
- 또는, ++, -- 연산자를 사용하여 값을 증가, 감소시킨다.
- 단, *, / 연산자와 실수 값은 사용할 수 없다.
예제
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int array[] = { 9, 7, 5, 3, 1};
int *ptr = array;
for(int i = 0; i < 5; ++i)
{
//cout << array[i] << " " << (uintptr_t)&array[i] << endl;
cout << *(ptr+i) << " " <<(uintptr_t)(ptr + i) << endl;
}
char name[] = "Jack Jack";
const int n_name = sizeof(name) / sizeof(name[0]);
for(int i = 0; i < n_name ; ++i)
{
cout << *(name + i) ;
}
return 0;
}메모리 동적 할당 new와 delete
- 정적으로 할당되는 메모리는 stack에 들어감.
- stack은 메모리가 작음
- 조금 큰 수를 정적 배열에 할당하려하면 오류가 남
- 동적으로 할당되는 메모리는 힙에 들어감.
- 힙은 저장할 수 있는 용량이 큼
- integer 자료형을 선언할 때
new int로 선언을 하면, 4byte만큼 할당하여 사용할 수 있는주소를 할당해줌 -> 포인터로 받아야 함. - 남는 메모리가 없어서 할당이 되지 않을 수가 있으므로 에러를 내보내지 않게 하기 위해
new (std::nothrow) int ~~이런식으로 선언해주면 좋다. - 사용 후에는
delete로 메모리를 반환을 해줘야함. - 단순히
delete만 하면 사용했던 주소는 그대로 나오고 쓰레기 값이 저장되어 있으므로nullptr을 해주면 좋다.
예제
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//int var
//var = 7;
int *ptr = new (std::nothrow) int { 7 };
if(ptr)
{
cout << ptr << endl;
cout << *ptr << endl;
} else
{
cout << "Could not allocate memory" << endl;
}
delete ptr;
ptr = nullptr;
cout << "After delete" << endl;
if (ptr != nullptr)
{
cout << ptr << endl;
cout << *ptr << endl;
}
return 0;
}
동적 할당 배열
- 런타임에 배열의 사이즈를 결정
- 그때 그때 메모리 사이즈를 os로부터 받아오기 때문에 정적 할당 배열보다 유동적으로 활용 가능
예제
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int length;
cin >> length;
// int array[length]
int *array = new int[length] { 11, 22, 33, 44, 55, 66};
array[0] = 1;
array[1] = 2;
for(int i = 0; i < length; i++)
{
cout << array[i] << endl;
cout << (uintptr_t)&array[i] << endl;
}
delete [] array;
return 0;
}
포인터와 const
- 포인터에도 const를 사용할 수 있다.
- 변수를 포인터 변수가 de-referencing 하여 값을 변경할 수 있다.
int value = 5;int *ptr = &value;일 때*ptr = 6;으로value값 변경가능 - 변수가 상수로 (
const) 선언 되었을 때 포인터 변수를 사용하려면 포인터 변수도const로 선언해야한다. - 이 때 위에 예시처럼 값을 변경할 순 없다.
비슷한 경우 예제
int value = 5;
const int *ptr = &value;
//*ptr = 6;
value = 6;
cout << *ptr << endl;이 때는 6이 출력된다.
*ptr = 6;으로는 값을 변경할 수 없다.*ptr 앞에 const는 가리키고 있는 주소에 값을 안바꾼다는 의미이다. ptr이 가지고 있는 주소 값을 안바꾼다는 것은 아니다.
따라서 아래 예제가 가능하다.
int value1 = 5;
const int *ptr = &value1;
int value2 = 6;
ptr = &value2;6 이 출력된다.
위에 사례를 막고 싶다면 const 앞에 *를 붙인다.
- 포인터 변수로써 갖고 있는 값은 못바꾼다는 표현 -
int value = 5;
int *const ptr = &value;
*ptr = 10;
int value2 = 8;
// 이렇게는 사용 불가
ptr = &value2;사용 정리
int value = 5;
const int *ptr1 = &value;
int *const ptr2 = &value;
const int *const ptr3 = &value;
조금 더 편하게 사용하기 위해서는 참조에서 다룬다.
https://github.com/velmash