C++ 14주차 템플릿 라이브러리

게시 2023/12/14

By Junhyuk Son 23 분읽는 시간

Map

특징

(‘키’, ‘값’)의 쌍을 원소로 저장하는 제네릭 컨테이너
- 동일한 ‘키’를 가진 데이터를 중복 저장할 경우 오류 발생
많은 응용에서 필요
사용을 위해서는 ‘#include<map>‘ 선언 필요

함수

함수	내용
insert(pair<> *element)	키와 값으로 구성된 pair 객체 삽입
at(key_type& key)	키에 해당하는 값 반환
begin()	첫번째 pair 객체에 대한 참조 반환
end()	map의 끝을 가르키는 참조 반환
empty()	map이 비어있을 경우 true
find(key_type& key)	키 값에 해당되는 원소를 가르키는 iterator 반환
erase(key_type& key)	iterator가 가르키는 원소 삭제
size()	map의 데이터 개수 반환
operator[key_size& key] ()	키에 해당되는 값을 반환
operator=()	이 map을 다른 map에 복사

예시

  
int main()
{
    map<string, string> dic;
    dic.insert(make_pair("love", "사랑"));
    dic.insert(make_pair("apple", "사과"));

    dic["cherrry"] = "체리"; //("cherry", "체리") 저장
    cout << "사전의 단어 수 : " << dic.size() << endl;

    string eng;
    while (true)
    {
        cout << "찾고 싶은 단어 :";
        getline(cin, eng); //사용자로부터 단어 입력

        if (eng == "exit")
            break;
        if (dic.find(eng) == dic.end()) //해당 키가 존재 X할 경우
            cout << "값 존재 X" << endl;
        else
            cout << dic[eng] << endl;
    }
    cout << "종료" << endl;
}

Output

사전의 단어 수 : 3
찾고 싶은 단어 :apple
사과
찾고 싶은 단어 :ex
값 존재 X
찾고 싶은 단어 :exit
종료

STL 알고리즘

알고리즘 함수

템플릿 함수

전역함수

STL 컨테이너의 클래스의 멤버함수가 X
iterator와 함께 작동

C++ 표준 템플릿 라이브러리

종류	함수
계수 알고리즘	count
탐색 알고리즘	search, find
비교 알고리즘	equal, mismatch
초기화 알고리즘	fill, generate
변경 알고리즘	transform
복사 알고리즘	copy
삭제 알고리즘	remove, unique
대치 알고리즘	replace
정렬 알고리즘	sort
분할 알고리즘	partition

sort() 함수 사례

2개의 매개 변수
- 1번째 매개 변수 : 정렬을 시작한 원소의 주소
- 2번째 매개 변수 : 정렬 범위의 마지막 원소 다음 주소
- 3번째 매개 변수 : 오름차순, 내림차순, 사용자 정의(생략 가능)
  1 2 3 4 vector<string> vec; ... sort(v.begin(), v.begin()+3) //v.begin() - v.begin()+2까지, 처음 3개 원소 정렬

예제

  
int main()
{
    //STL 알고리즘 sort()의 예제
    vector<int> v; //정수 벡터 생성
    cout << "5개의 정수 입력하세요 : ";
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            int n;
            cin >> n;
            v.push_back(n); //키보드에 읽은 정수를 벡터에 삽입
        }
        //v.begin() - v.end() 사이의 값을 오름차순으로 정렬
        //sort() 함수의 실행결과 : 벡터 v의 원소 순서 변경
        sort(v.begin(), v.end());
          
        vector<int>::iterator it; //벡터 내 원소를 탐색하는 iterator 변수 선언
        for (it = v.begin(); it != v.end(); it++)
            cout << *it << ' ';
        cout << endl;
}

Output

5개의 정수 입력하세요 : 56
23
65
75
85
23 56 65 75 85

auto를 이용한 변수 선언

정의

컴파일러에서 변수의 타입을 추측해 자동으로 선언 함

선언

  
auto 변수명 = 데이터값;

auto a = 1.23; //double 타입으로 선언
auto b = 123; //Int 타입으로 선언
auto c = &b; //int 주소를 저장하는 int 타입으로 선언

참조형 타입으로 선언 예시

  
int n = 10;
int& ref = n;
auto d = ref; //d는 int& 타입

리턴 타입으로 선언 예시

  
int square(int x) { return x*x; }
auto ret = square(3); //ret는 int타입

vector iterator 타입으로 선언

  
for(auto iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
    cout << *iter << endl;

예시

  
int square(int x) { return x * x; }
  
int main()
{
    //auto 이용한 변수 선언
    auto c = 'a'; //char 타입
    auto pi = 3.14; //double 타입
    auto one = 1; //int
    auto* p = &one; //int* 타입
  
    cout << c << " " << pi << " " << one << " " << *p << endl;
  
    //함수의 리턴 타입으로 추론
    auto ret = square(3); //square()의 리턴타입이 int이므로 int
  
    cout << *p << " " << ret << endl;
  
    vector<int> vec = { 1,2,3,4,5 }; //벡터 vec에 5개 원소 1,2,3,4,5 삽입
    vector<int>::iterator iter;
    for (iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
        cout << *iter << " "; //1 2 3 4 5 출력
    cout << endl;
  
    //템플릿에 auto를 사용해 간소화
    for (auto iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++)
        cout << *iter << " "; //1 2 3 4 5 출력
}

Output

Stream

데이터의 흐름
데이터를 전송하는 소프트웨어 모듈
스트림의 양 끝에는 프로그램과 장치 연결
- 보낸 순서대로 데이터 전달
- 입출력 기본 단위 : Byte

종류

입력 스트림
- 입력장치, 네트워크, 파일로부터 데이터를 프로그램으로 전달하는 스트림
출력 스트림
- 프로그램에서 출력되는 데이터를 출력장치, 네트워크, 파일로 전달하는 스트림

입출력 스트림

C++ 표준에서는 스트림 방식만 지원함
C++ 표준에서의 스트림은 버퍼를 가짐
입력 스트림의 버퍼
- 목적 :
  1. 입력 장치로부터 입력된 데이터를 프로그램으로 전달 전, 일시 저장
  2. 키 입력 중 수정이 가능함
    - BackSpace 입력 시, 이전에 입력된 키를 버퍼에서 삭제
- 프로그램은 사용자의 입력이 끝난 이후에 값을 읽음
  - Enter 키 : 키 입력의 끝을 의미함
    - 해당 키가 눌린 시점부터, 키 입력 버퍼에서 프로그램이 값을 읽기 시작함
  - 출력 스트림 버퍼
    - 목적
      - 프로그램에서 출력된 데이터를 출력 장치로 전송 전, 일시 저장
      - 출력 장치를 반복적으로 사용하는 비효율성 개선
    - 버퍼가 다 차거나 강제 명령 출력 시 출력 장치에 출력

표준 입출력 스트림

cin : istream 타입으로, 키보드와 연결
cout: ostream 타입으로, 스크린과 연결
cerr: ostream타입으로, 스크린과 연결(스트림 버퍼 - X, Error 출력)
clog: ostream타입으로, 스크린과 연결(스트림 버퍼 - O, Error 출력)

구분	클래스	내용
기본 스트림	ios	입출력 클래스들의 기본 클래스 스트림 클래스 공통 함수 및 상수 변수 선언
문자 스트림	istream ostream iostream	isteam - 입력 스트림 ostream - 출력 스트림 iostream - 입출력 스트림
파일 스트림	ifstream ofstream fstream	ifstream - 파일에서 데이터를 읽을 때 사용 ofstream - 파일에 데이터를 쓸 때 사용 fstream - 파일에서 데이터를 읽고 쓸 때 사용

ostream

사용방법

  
ostream& put(char ch) //ch 문자를 스트림 출력

  
ostream& write(char* str, int n) //str 배열의 n개 문자를 스트림 출력

  
ostream& flush()

예시

  
int main(){
//Hello! 출력하고 다음 줄로 이동
cout.put('H');
cout.put('e');
cout.put('l');
cout.put('l');
cout.put('o');
cout.put(33);
cout.put('\n');
  
//C++ 출력
cout.put('C').put('+').put('+').put(' ');
  
char str[] = "Hello World";
cout.write(str, 5);
}

Output

Hello!
C++ Hello

istream

int get()
- 입력 스트림에서 문자를 리턴
- 오류나 EOF(파일의 끝)는 -1 리턴
- 예시)

  
int ch;
while ((ch == cin.get()) != EOF) { //EOF : -1
    cout.put(ch);
    if (ch == '\n')
        break; //Enter키 입력시 읽기 중단

istream& get(char& ch)

입력 스트림에서 문자를 ch에 전달
오류는 내부 오류 플래그 리턴
예시

  
int ch;
while (true) { //EOF : -1
    cin.get(ch); //문자 읽기
    if (cin.eof()) break; //EOF를 만날 경우 읽기를 중단
    cout.put(ch); //ch의 문자 출력
}

예시

  
void get1() {
    cout << "Enter키가 입력될때까지 계속 입력 및 출력됨>>";
    int ch; //EOF 비교를 위해 int
    while ((ch = cin.get()) != EOF) { //문자 읽기, EOF=-1
        cout.put(ch); //읽은 문자 출력
    
        if (ch == '\n') break; //Enter키 입력시 함수 종료
    }
}
    void get2() {
        cout << "Enter키가 입력될때까지 계속 입력 및 출력됨>>";
        int ch; //EOF 비교를 위해 int
        while ((ch = cin.get()) != EOF) { //문자 읽기, EOF=-1
            cout.put(ch); //읽은 문자 출력
    
            if (ch == '\n') break; //Enter키 입력시 함수 종료
    }
}

Output

Enter키가 입력될때까지 계속 입력 및 출력됨>>Test1
Test1
Enter키가 입력될때까지 계속 입력 및 출력됨>>Test2
Test2

get1() -> get2() 순서로 진행되며, 값을 입력 후 Enter를 입력할 경우 다음 차례로 넘어감

문자열 입력

istream& get(char* s, int n)
- 입력 스트림으로부터 n-1개의 숫자를 읽고, s에 저장
- 마지막 글자 or \n을 만날 경우 \0을 삽입 및 종료됨
istream& getline(char* s, int n, char limit=’\n’)
- 위와 비슷하지만, limit에 지정된 문자를 스트림에서 제거함

입력 스트림 추가함수

istream& ignore(int n=1, int limit=EOF)
- 입력 스트림에서 n개의 문자 제거 및, limit 문자를 만날 경우 제거 및 리턴
int gcount()
- 최근 입력 스트림에서 읽은 바이트의 수를 리턴함
- Enter키도 개수에 포함됨

입력 스트림에서 문자 건너뛰기

예시

  
//입력 스트림에 입력된 문자 내에서 10개 제거
cin.ignore(10);
      
//입력 스트림에서 10개 문자 제적 및, 제거 중 ';' 만날 경우 종료
cin.ignore(10, ';');

최근 읽은 ㅁ누자 개수

  
char line[80];
cin.getline(line, 80);
      
//getline()) 함수에서 읽은 문자의 개수를 리턴
int n = cin.gcount(); 

포맷 입출력

1. 포맷 플래그

입출력 스트림에서 입출력 형식을 지정하기 위한 ios 클래스의 플래그

플래그	값	의미
ios::skipws	0x0001	입력 시, 공백문자를 무시
ios::unitbuf	0x0002	출력 스트림에 들어오는 데이터를 버퍼링하지 않고, 바로 출력
ios:uppercase	0x0004	16진수의 A~F, 지수 표현의 E를 대문자로 출력
ios::showcase	0x0008	16진수이면 0x, 8진수이면 0을 숫자 앞에 붙여 출력
ios::showpoint	0x0010	실수 값에 대해, 정수 부분과 더불어 소수점 이하의 끝자리들을 0으로 출력
ios:showpos	0x0020	양수에 대해 + 기호 출력
ios::left	0x0040	필드를 왼쪽 맞춤 형식으로 출력
ios::right	0x0080	필드를 오른쪽 맞춤 형식으로 출력
ios::internal	0x0100	부호를 왼쪾 맞춤으로, 숫자는 오른쪽 맞춤으로 출력
ios::dec	0x0200	10진수로 출력 및 디폴트로 설정
ios::oct	0x0400	8진수로 출력
ios::hex	0x0800	16진수로 출력
ios::scientific	0x1000	실수에 대해 과학 산술용 규칙에 따라 출력
ios:fixed	0x2000	실수에 대해 소수점 형태로 출력
ios::boolalpha	0x4000	설정될 경우, true를 “true”, false를 “false”로 출력 출력이 되지 않을 경우 , 정수 1과 0으로 출력함

플래그를 세팅하는 멤버 함수

long setf(long flags)
- flags를 스트림의 포맷 플래그로 설정하고 이전 플래그를 반환
long unsetf(long flags)
- flags에 설정된 비트값을 스트림 포맷 플레그에서 해제 및 이전 플래그를 반환
예시

  
int main()
{
    cout << 30 << endl; //10진수 출력
    cout.unsetf(ios::dec); //10진수 해제
    cout.setf(ios::hex); //16진수로 설정
    cout << 30 << endl;
    
    cout.setf(ios::showbase); //16진수로 설정
    cout << 30 << endl;
    
    cout.setf(ios::uppercase); //16진수의 A~F는 대문자로 출력
    cout << 30 << endl;
    
    cout.setf(ios::dec | ios::showpoint); //10진수 표현과 동시에 소수점 이하 나머지는 0으로 출력
    
    cout << 23.5 << endl;
    
    cout.setf(ios::scientific); //실수를 과학산술용 표현으로 출력
    cout << 23.5 << endl;
    
    cout.setf(ios::showpos); //양수인 경우 + 부호도 함께 출력
    cout << 23.5;
}

Output

30
1e
0x1e
0X1E
23.5000
2.350000E+01
+2.350000E+01

2. 포맷 함수

정의

포맷을 변경하는 함수

종류

int width(int minWidth)
- 출력되는 필드의 최소 너비를 minWidth로 설정 및 이전 설정을 반환
char fill(char cFill)
- 필드의 빈칸을 cFill 문자로 채우고, 이전 설정을 반환
int precision(int np)
- 출력되는 수의 유효 숫자 자리 수를 np개로 설정(소수점은 제외)
예시
1
1

3. 조작자

manipulator, 스트림 조작
조작자 : 함수
- C++ 표준 라이브러리에 구현된 조작자로 입출력 포맷의 지정이 목적임
- 다양한 목적으로 자신만의 조작자를 작성이 가능함
- 매개 변수가 없는 조작자 / 매개 변수를 보유한 조작자로 분류 가능
조작자는 항상 «나» 연산자와 함께 사용됨
매개변수를 가진 조작자는 **#include ** 필요

매개변수가 없는 조작자

  
cout << hex << showbase << 30 << endl;
cout << dec << showpos << 100 << endl;

Output

0x1e
+100

매개변수가 있는 조작자

cout << setw(10) << setfill('^') << "Test" << endl;

Output

^^^^^^Test

예제

  
int main()
{
    cout << showbase;
  
    //타이틀 출력
    cout << setw(8) << "Number";
    cout << setw(10) << "Octal";
    cout << setw(10) << "Hexa" << endl;
  
    //하나의 수를 10, 8, 16진수 형태로 한줄에 출력
    for (int i = 0; i < 50; i += 5) {
        cout << setw(8) << setfill('.') << dec << i; //10진수
        cout << setw(10) << setfill('.') << oct << i; //8진수
        cout << setw(10) << setfill('.') << hex << i << endl; //16진수

Output

  Number     Octal      Hexa
.......0.........0.........0
.......5........05.......0x5
......10.......012.......0xa
......15.......017.......0xf
......20.......024......0x14
......25.......031......0x19
......30.......036......0x1e
......35.......043......0x23
......40.......050......0x28
......45.......055......0x2d

삽입 연산자와 추출 연산자

삽입 연산자

« 연산자는 C++의 기본 연산자로 정수 시프트의 연산자
ostream 클래스에 중복으로 작성되어 있음

추출 연산자

’»’ 연산자는 C++의 기본 연산자로, 삽입 연산자와 같이 정수 시프트의 연산장임
ostream 클래스에 중복으로 작성되어 있음

14-1부터

파일 쓰기

  
int main()
{
    //파일 출력 예제
    char name[10], dept[20];
    int sid;
    //키보드로부터 읽기
    cout << " 이름 : ";
    cin >> name; //키보드에서 이름 입력 받음
    cout << " 학번 : ";
    cin >> sid; 
    cout << " 학과 : ";
    cin >> dept;

    //파일 열기 및 출력 스트림 생성
    ofstream fd("D:\\23-2\\CPP\\test.txt");
    if (!fd) { //열기 실패 검사
        cout << "파일을 열수 없습니다.";
        return 0;
    }
    //파일 쓰기
    fd << name << endl; //name 쓰기
    fd << sid << endl << endl;
    fd << dept << endl;
    cout << "파일 쓰기 성공" << endl;
    fd.close(); //파일 닫기
}

Output

 이름 : ABC
 학번 : 20211111
 학과 : Computer Engineering
파일 쓰기 성공

파일 모드

파일 모드 설정

파일 연결

  
int main()
{
    //파일의 연결
    const char* firstFile = "D:\\23-2\\CPP\\test_write2.txt";
    const char* secondFile = "C:\\Windows\\system.ini";
    
    fstream fout(firstFile, ios::out | ios::app); //쓰기 모드로 파일 열기
        if (!fout) {
            cout << firstFile << "열기 오류";
            return 0;
        }

        fstream fin(secondFile, ios::in); //읽기 모드로 파일 열기
        if (!fin) {
            cout << secondFile << "열기 오류";
            return 0;
        }
        int c;
        while ((c = fin.get()) != EOF)  //파일 끝까지 문자 읽기
            fout.put(c); // 읽은 문자 기록

        fin.close(); //입력 파일 닫기
        fout.close(); //출력 파일 닫기
}

Output

; for 16-bit app support
[386Enh]
woafont=dosapp.fon
EGA80WOA.FON=EGA80WOA.FON
EGA40WOA.FON=EGA40WOA.FON
CGA80WOA.FON=CGA80WOA.FON
CGA40WOA.FON=CGA40WOA.FON

[drivers]
wave=mmdrv.dll
timer=timer.drv

[mci]

예외처리

  
int main()
{
    //예외 처리
    int n, sum, average;
    while (true)
    {
        cout << "합을 입력하세요 : ";
        cin >> sum;
        cout << "인원수를 입력하세요 : ";
        cin >> n;

        try {
            if (n <= 0) //오류 탐지
                throw n; //catch(int x) 블록으로 점프
            else
                average = sum / n;
        }
        catch (int x) {
            cout << "예외 발생 " << x << "으로 나눌 수 없음" << endl;
            average = 0;
            cout << endl;
            continue;
        }
        cout << "평균 : " << average << endl << endl; //평균 출력
    }
}

Output

합을 입력하세요 : 4
인원수를 입력하세요 : -4
예외 발생 -4으로 나눌 수 없음

합을 입력하세요 : 20
인원수를 입력하세요 : 4
평균 : 5

학교 공부, C++ 프로그래밍

23-2 Cpp

Map

특징

함수

예시

STL 알고리즘

알고리즘 함수

C++ 표준 템플릿 라이브러리

sort() 함수 사례

예제

auto를 이용한 변수 선언

정의

선언

예시

Stream

종류

입출력 스트림

표준 입출력 스트림

ostream

사용방법

예시

istream

예시

문자열 입력

입력 스트림 추가함수

포맷 입출력

1. 포맷 플래그

2. 포맷 함수

정의

종류

3. 조작자

예제

삽입 연산자와 추출 연산자

삽입 연산자

추출 연산자

파일 쓰기

파일 모드

파일 모드 설정

파일 연결

예외처리

인기 태그