CPP Module 00

해당 과제를 진행하는데 있어 필요한 사전 지식들을 정리하였습니다.

1. ex00 (Megaphone)

1-1. 타입 캐스트 연산자

C++는 다음의 4가지 타입 캐스트 연산자를 지원한다.

1) static_cast

• 논리적으로 변환 가능한 경우에만 변환 허용

  • 실수 → 정수 또는 정수 → 실수로 변환하는 것은 가능
  • 포인터 → 정수 등으로 변환하는 것은 불가능
  • 배열 → 포인터로 변환하는 것은 가능

• 포인터 type을 다른 것으로 변환하는 것은 허용하지 않지만, 상속 관계에 있어서는 포인터끼리 변환 가능

2) dynamic_cast

• 포인터 → 포인터, 참조자 → 참조자 간의 변환만을 허용

3) const_cast

• 오로지 상수성 변환만 허용
• 포인터 또는 참조자의 상수성을 잠깐 제거해주는데 사용
• volatile이나 _unaligned의 속성 처리할 때도 사용 가능

4) reinterpret_cast

• 임의의 포인터 type끼리 변환을 허용
• C 스타일의 매우 위험한 변환

형식

• 4가지中1_cast<바꾸려고 하는 type>(대상)

1-2. 대소문자 변환 함수

헤더 파일 : <cctype>

int tolower(int c), int toupper(int c)

• 인자로 전달한 문자를 Ascii 코드표에 기반해 10진수로 변환되어 들어가며 tolower()는 대문자 → 소문자, toupper()는 소문자 → 대문자, 다른 모든 문자는 그대로 반환하는 함수이다.

 

2. ex01 (My Awesome PhoneBook)

2-1. 공백 & 정렬 조정자 함수(Manipulator)

헤더 파일 : <iomanip>

1) std::setw(int n)

• n만큼 공간을 확보하고 뒤에서부터 문자를 출력

2) std::setfill(char c)

• 비어있는 공간을 c로 채워줌
• 한 번 설정하면 이후에도 계속 적용되기 때문에 사용후 원래대로 돌려주어야 함

3) std::left()

• 왼쪽 정렬

4) std::right()

• 오른쪽 정렬

2-2. std::string 클래스의 멤버함수

헤더 파일 : <string>

1) size_t size() const

• string의 사이즈 반환

2) size_t length() const

• string의 길이 반환
• size()함수와 같음

3) bool empty() const

• string이 비어있는지 확인
• 비었음의 기준은 size, length가 0인 것
• 비었으면 true 반환

4) string substr(size_t index = 0, size_t len = npos)const

• string을 index에서부터 len만큼 잘라서 반환
• len의 default npos는 -1을 의미

2-3. std::stringstream

헤더 파일 : <sstream>

std::stringstream()

• 주어진 문자열에서 필요한 자료형에 맞는 정보들을 꺼냄
• 공백과 \n을 제외하고 문자열에서 맞는 자료형의 정보들을 빼냄

 

3. ex02 (The Job Of Your Dreams)

3-1. Static 멤버 변수

Static 멤버 변수란 객체 별로 각각 할당되는 멤버 변수가 아니라 모든 객체가 한 메모리를 공유하는 멤버 변수이다.

객체 생성 전에도 메모리에 존재하기 때문에 객체 생성 전에 반드시 미리 초기화를 해주어야 한다. 모든 객체가 공유해야 하므로 프로그램 전체 영역에서 메모리가 유지되어야 한다. 따라서 반드시 전역 범위에서 정의 및 초기화를 해주어야 한다. 정의 및 초기화는 헤더 파일 내에서는 불가능하기 때문에 .cpp 파일에서 초기화 해주어야 한다. 클래스 내부에서는 초기화가 불가능하므로 private이더라도 클래스 외부에서 정의가 가능하다.

객체와는 독립적으로 존재하기 때문에 객체 이름으로도 접근이 가능하지만 클래스 이름으로도 접근이 가능하다.

자료형_이름 클래스_이름::static 변수_이름 = 초기화_값

모든 객체들이 알고 있고 공유할 수 있어야 하는 멤버 변수를 static으로 선언한다.

static const 멤버 변수는 const이므로 값을 변경하는 것이 불가능하기 때문에 클래스 내에서 초기화 하는 것이 가능하다. 따라서 헤더 파일 내에서도 초기화가 가능하다.

C++에서는 모든 멤버 변수, 함수가 자신만의 this 포인터를 가지고 있는데 static(정적) 멤버 변수, 함수는 this 포인터를 가지지 않는다.

3-2. Timestamp 관련 함수들

char buf[18];
time_t curtime;
struct tm *timeinfo;

time(&curtime);
timeinfo = localtime(&curtime);
strftime(buf, 18, "[%Y%m%d_%H%M%S]", timeinfo);
std::cout << buf << ' ';

헤더 파일 : <ctime>

1) time_t time(time_t *seconds)

• 1970년 1월 1일 UTC기준 00:00:00으로부터 얼마나 많은 초가 흘렀는지 세어서 반환

2) struct tm *localtime(const time_t *timer)

• time()함수 결과로 나온 초 값을 보기 쉽게 계산해 tm 구조체 형식으로 반환

struct tm 구조체

struct tm {
	int tm_sec;         // 초,  range 0 to 59
    int tm_min;         // 분, range 0 to 59
    int tm_hour;        // 시간, range 0 to 23
    int tm_mday;        // 일, range 1 to 31
    int tm_mon;         // 월, range 0 to 11
    int tm_year;        // 1900년 부터의 년
    int tm_wday;        // 요일, range 일(0) to 토(6)
    int tm_yday;        // 1년 중 경과 일, range 0 to 365
    int tm_isdst;       // 섬머타임 실시 여부 (양수, 0, 음수)
};

3) size_t strftime(char *ptr, size_t maxsize, const char *format, const struct tm *timeptr)

• 시간을 사용자가 원하는 형식에 맞추어 출력
• format에 들어있는 형식에 맞추어 timeptr이 가리키는 tm 구조체의 값을 해석하여 현재 시간을 ptr이 가리키는 배열에 저장
• 이 때, 출력되는 문자열의 최대 길이는 maxsize

3-3. STL

표준 템플릿 라이브러리라고 불리는 STL(Standard Template Libaray)은 자료와 알고리즘을 효율적으로 관리할 수 있도록 C++에서 제공하는 표준 라이브러리이다.

STL은 다음과 같은 구성 요소로 이루어진 템플릿을 제공한다.

1) 컨테이너 (container)

컨테이너는 어떤 종류의 객체 컬렉션을 관리하는데 사용된다. 배열이나 연결리스트 형태로 구현되어지는 여러 형태의 컨테이너가 지원된다.

컨테이너를 크게 두 가지로 나누면 순차(sequence) 컨테이너, 연관(associative) 컨테이너로 나눌 수 있다.

순차 컨테이너는 모든 요소들을 선형적인 순차열로 저장하는 형태이다. 원소들이 규칙에 따라 저장한 순서대로 배열된다. 대표적인 예로 벡터(vector), 데큐(deque), 리스트(list)가 있다.

std::vector : 벡터 객체는 요소가 추가되거나 삭제될 때마다 자동으로 메모리를 재할당하여 크기를 동적으로 변경하는 배열이다.
헤더 파일 : <vector>
선언 : vector<data_type> 변수이름

std::pair : <와 >로 묶인 2개의 템플릿 인자를 타입으로 하여, first와 second를 갖는다.

연관 컨테이너는 키(key)와 값(value) 쌍처럼 연관된 데이터를 하나의 쌍 형태로 저장한다. 대표적인 예로 세트(set), 멀티세트(multiset), 맵(map), 멀티맵(multimap)이 있다.

이런 컨테이너 상에서 원소에 접근하는 방법으로는 크게 두 가지가 있는데 하나는 직접 함수를 호출하는 것이고 하나는 반복자(iterator)를 사용하는 것이다.

2) 반복자 (iterator)

반복자는 요소들의 위치와 연관된 동작을 하는 객체이다. 포인터와 개념이 흡사하며 컨테이너에서 어떤 요소의 위치를 나타낸다.

이런 반복자가 있는 이유는 컨테이너와 알고리즘이 하나로 동작하게 묶어주기 때문이다. 컨테이너의 요소들을 가지고 각종 연산을 하기 때문에 반복자가 없다면 특정 컨테이너에만 종속적이게 될 수 있다. 반복자를 이용해서 모든 컨테이너에 결합하여 동작할 수 있도록 해주는 것이다.

연산자	기능
*	포인터와 동일하게 참조연산 가능
++, --	가리키는 요소 주변 요소로 증감연산 가능
==, !=	반복자가 같은 위치를 가리키는지 비교연산 가능
=	반복자 간의 대입연산 가능

3) 알고리즘 (algorithm)

알고리즘 라이브러리는 컨테이너에 반복자들을 가지고 이런 저런 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 도와주는 라이브러리이다.

<algorithm> 라이브러리는 min_element, max_element, find, sort, for_each 등의 원소들에 대해 작업할 수 있는 여러가지 함수들을 지원한다.

그 중, for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function fn) 함수는 범위 내 (first 부터 last 전 까지) 원소들 각각에 대해 함수 fn 을 실행한다. 참고로 함수의 리턴값은 무시된다.

3-4. mem_fun와 mem_fun_ref를 이용한 알고리즘에 멤버함수 전달

함수를 호출하는 방식은 다음과 같이 세 가지 경우가 있다.

f(x)	// f가 멤버함수가 아닌 경우
x->f()	// f는 멤버함수이고, x가 포인터
x.f()	// f는 멤버함수이고, x가 객체 혹은 참조

for_each와 같은 알고리즘들에 전달되는 함수는 보편적으로 f(x) 형태를 사용한다. 따라서 x->f(), x.f() 형태의 함수는 f(x) 형태로 바꾸어주어야 한다. x->f()와 같은 포인터의 멤버함수를 전달하는 형태는 std::mem_fun 템플릿을 통해, x.f()와 같은 객체나 참조인 경우는 std::mem_fun_ref 템플릿을 통해 f(x) 형태로 바꾼 상태로 알고리즘에 전달되어야 한다.

std::mem_fun와 std::mem_fun_ref를 사용하기 위해서는 <functional> 헤더파일을 포함해주어야 한다.

3-5. 소멸자 호출 순서

코드 작성 완료 후 출력 결과를 subject에서 주어지는 .log와 비교해봤을 때 소멸자 호출 순서가 다를 수도 있다. Account 클래스 0 ~ 7번을 추가했을 때, 소멸 시 0 ~ 7 순서로 소멸될 수도 있고 그 역순으로 소멸 될 수도 있다.

이는 OS마다 소멸 순서가 약간 다를 수 있기 때문에 굳이 순서를 맞추려고 하는 행위는 무의미하다. Mac OS 같은 경우는 0 ~ 7번을 추가했을 때 이의 역순으로 소멸하고, Ubuntu의 경우에는 0 ~ 7번을 추가했을 때 해당 순서를 그래도 유지하며 소멸된다. 이와 같이 시스템마다 소멸 순서가 다른 이유는 std::vector의 소멸자 구현이 시스템마다 다르기 때문이다.

 

참고
https://blockdmask.tistory.com/236?category=249379
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=psychoria&logNo=40127510679
https://blockdmask.tistory.com/477
https://life-with-coding.tistory.com/403
https://blockdmask.tistory.com/338
https://ansohxxn.github.io/cpp/chapter8-10/
https://jhnyang.tistory.com/305
https://modoocode.com/122
https://blog.naver.com/vjhh0712v/221569740879
https://modoocode.com/260
https://ifyouwanna.tistory.com/entry/memfun-%EC%99%80-memfunref-%EB%A5%BC-%EC%9D%B4%EC%9A%A9%ED%95%9C-%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98%EC%97%90-%EB%A9%A4%EB%B2%84%ED%95%A8%EC%88%98-%EC%A0%84%EB%8B%AC
https://bigpel66.oopy.io/library/42/inner-circle/11