C++

C++ 표준 라이브러리는 데이터를 정렬하기 위한 두 가지 주요 메커니즘을 제공한다. 헤더의 std::sort와 std::list 컨테이너의 멤버 함수인 sort다.1. std::sortstd::sort는 헤더에 정의된 템플릿 함수로, 다양한 시퀀스 컨테이너(예: std::vector, std::deque, std::array)를 정렬하는 데 사용된다.내부 구조 및 구현 방식알고리즘: 표준에 명시되어 있지는 않지만, 대부분의 C++ 표준 라이브러리 구현체는 인트로소트(Introsort)를 사용한다.인트로소트는 퀵 정렬(Quick Sort), 힙 정렬(Heap Sort), 삽입 정렬(Insertion Sort)을 결합한 하이브리드 정렬 알고리즘.퀵 정렬: 평균적으로 O(N log N)의 빠른 성능을 보이지..

1. 이론1.1. push_backpush_back 함수는 C++98 시절부터 존재했던 전통적인 요소 추가 방식으로 이미 생성된 객체를 인자로 받아 벡터의 끝에 복사 또는 이동하여 추가한다.push_back(const T& val) (lvalue 참조): 인자로 전달된 객체(val)의 복사본을 생성하여 벡터의 끝에 추가한다. 복사 생성자가 호출된다.push_back(T&& val) (rvalue 참조, C++11부터): 인자로 전달된 임시 객체(val)를 벡터의 끝으로 이동시킨다. 이동 생성자가 호출되며, 복사보다 훨씬 효율적이다.내부 구조 및 구현 방식Capacity 확인: push_back이 호출되면, 벡터는 먼저 내부 버퍼에 새로운 요소를 추가할 공간이 있는지 확인한다. (size() ).재할당 (..

1. 이론1.1. size()와 capacity()의 기본 개념std::vector는 C++ 표준 라이브러리에서 제공하는 동적 배열 컨테이너다.std::vector를 사용할 때 가장 중요한 두 가지 속성은 size()와 capacity()다.size(): 벡터에 현재 저장되어 있는 요소의 개수를 반환.capacity(): 할당된 메모리 공간에 저장할 수 있는 최대 요소의 개수를 반환. 즉, 재할당 없이 얼마나 많은 요소를 더 추가할 수 있는지를 나타낸다.항상 capacity() >= size()라는 관계가 성립한다.1.2. std::vector의 내부 구조와 구현 방식std::vector는 내부적으로 힙(Heap)에 할당된 연속적인 메모리 블록을 사용하여 요소들을 관리하는데 대부분의 표준 라이브러리 구현..

std::vector와 std::map은 C++에서 가장 많이 사용되는 컨테이너 중 두 가지이지만, 내부 구조와 성능 특성이 매우 달라 명확한 목적에 따라 선택해야 한다.1. 핵심 비교특징std::vectorstd::map컨테이너 종류시퀀스 컨테이너 (Sequence Container)연관 컨테이너 (Associative Container)내부 구현동적 배열 (Dynamic Array)레드-블랙 트리 (Red-Black Tree)메모리 구조연속된 메모리 블록 (Cache-Friendly)노드 기반의 비연속 메모리 (Pointer Chasing)데이터 정렬삽입 순서 유지키(Key)에 따라 자동 정렬원소 접근[], at(): O(1)[], at(): O(log N)검색 (Search)std::find: O(..

std::vector는 C++ 표준 라이브러리에서 가장 기본적이고 널리 사용되는 시퀀스 컨테이너(sequence container)다.자동으로 크기가 조절되는 동적 배열(dynamic array)로, 데이터를 연속된 메모리 공간에 저장하여 효율적인 접근과 순회를 가능하게 한다.1. 이론1.1. std::vector의 개념과 특징std::vector는 일반 C-스타일 배열과 유사하지만, 컴파일 시간이 아닌 실행 시간에 크기를 변경할 수 있는 유연성을 제공한다.동적 크기: 원소를 추가하거나 삭제함에 따라 std::vector의 크기가 자동으로 늘어나거나 줄어들 수 있다.연속 메모리 할당: std::vector의 모든 원소는 C-스타일 배열처럼 메모리 상에 연속적으로 저장된다. 이 특징은 캐시 효율성(cach..

std::map은 C++ 표준 라이브러리에서 제공하는 핵심적인 연관 컨테이너(associative container) 중 하나다.키(Key)와 값(Value)을 쌍으로 묶어 저장하며, 키를 기반으로 값을 효율적으로 검색, 삽입, 삭제할 수 있게 해준다.1. 이론1.1. std::map의 개념과 특징std::map은 데이터를 키-값(Key-Value) 쌍으로 저장한다. 사전에서 단어(키)를 찾아 뜻(값)을 찾는 것과 유사하다.주요 특징은 다음과 같다.고유한 키: std::map 내의 모든 키는 유일해야 한다. 중복된 키를 허용하지 않는다.자동 정렬: 삽입되는 모든 원소는 키를 기준으로 자동 정렬된다. 기본적으로는 오름차순(std::less)으로 정렬되며, 사용자가 정렬 기준을 직접 지정할 수도 있다.연관 ..

1. 이론1.1. 스마트 포인터란 무엇인가?스마트 포인터는 C++에서 동적으로 할당된 메모리(힙 메모리)의 생명주기를 자동화하여 관리해주는 클래스 템플릿이다. 기존의 C-style 포인터(Raw Pointer)는 new로 메모리를 할당한 후, 프로그래머가 직접 delete를 호출하여 해제해야 했다. 이 과정에서 delete를 잊어버리면 메모리 누수(Memory Leak)가 발생하고, 이미 해제된 메모리에 접근하면 댕글링 포인터(Dangling Pointer) 문제가, 같은 메모리를 두 번 해제하면 이중 해제(Double Free) 오류가 발생하는 등 메모리 관리의 어려움이 컸다. 스마트 포인터는 RAII(Resource Acquisition Is Initialization, 자원 획득은 초기화다) 패턴을..

1. 이론1.1. C++ 캐스팅이란 무엇인가?C++에서 캐스팅(Casting)은 특정 데이터 타입을 다른 데이터 타입으로 변환하는 과정을 의미한다. C 언어에서부터 사용되던 (type)expression 형태의 캐스팅(C-style cast)이 있지만, 이는 너무 강력하고 무분별하게 사용될 경우 심각한 오류를 유발할 수 있는 위험한 방식이다.C-style 캐스팅의 문제점:모호성: C-style 캐스트는 static_cast, const_cast, reinterpret_cast의 역할을 모두 수행하려 한다. 이로 인해 개발자의 의도가 코드에 명확하게 드러나지 않는다.안전성 부족: 컴파일러가 최소한의 타입 체크만 수행하므로, 논리적으로 말이 안 되는 변환(예: 관련 없는 클래스 포인터 간의 변환)을 시도해도..

1. 이론1.1. RAII란 무엇인가?RAII는 "Resource Acquisition Is Initialization"의 약자로, "자원 획득은 초기화다"라고 번역할 수 있다. C++에서 자원(Resource)의 생명주기를 객체(Object)의 생명주기에 바인딩하여, 자원 관리를 자동화하고 안정성을 높이는 핵심적인 프로그래밍 이디엄(idiom)이자 설계 패턴이다.자원이란?프로그래밍에서 '자원'이란, 사용이 끝난 후에 반드시 시스템에 되돌려주어야 하는 유한한 대상을 의미.대표적인 예시는 다음과 같다.메모리: new 키워드로 동적 할당받은 메모리파일 핸들: fopen 등으로 열린 파일네트워크 소켓: 연결된 네트워크 소켓뮤텍스(Mutex): 멀티스레딩 환경에서 공유 자원을 보호하기 위한 잠금(Lock)데이터..

1. 이론1.1. RTTI란 무엇인가?RTTI(Run-Time Type Information, 런타임 타입 정보)는 프로그램 실행 중에 객체의 데이터 타입을 식별할 수 있도록 하는 C++의 메커니즘이다.C++은 기본적으로 정적 타입 언어(statically typed language)로, 모든 변수의 타입이 컴파일 시점에 결정된다. 하지만 다형성(polymorphism)을 위해 기반 클래스의 포인터나 참조를 통해 파생 클래스의 객체를 다루는 경우, 해당 객체의 실제 타입을 런타임에 확인해야 하는 경우가 생긴다. RTTI는 바로 이러한 상황을 위해 도입되었다.RTTI는 가상 함수를 하나 이상 포함하는 다형적 클래스(polymorphic class)에 대해서만 완벽하게 동작하며, dynamic_cast와 t..