vector 와 array

vector 는 동적 배열 구조로 구성 요소가 생성되고 삭제되면서,

스스로 크기를 자동적으로 조절한다.

이는 우리가 동적 배열을 하게되면 new와 delete를 사용하지만,

실제로 vector 클래스는 메모리를 관리하기 위해서 그 과정을 자동적으로 진행한다.

 

백터의 인덱스는 연속된 스토리지 배치되어 백터 데이터는 끝에 삽입된다.

배열을 확장해야 하는 경우는 위치에 따라 시간이 달리 걸린다.

 

마지막 인덱스를 제거하는 것은 크기 조정이 수행되지 않으므로 바로 제거가 가능하여,

일정 시간만 소요된다.

 

인덱스를 시작 부분이나 중간 부분에 끼워 넣거나 제거할 때는 시간이 더욱 걸린다.

 

1) vector container 란?

• vector 컨테이너는 자동으로 메모리가 할당되는 배열. 이라고 생각하면 될거같습니다.

• 모든 STL 이 그렇듯. template를 사용하기 때문에 데이터 타입은 마음데로 넣을 수 있습니다.
  
• 간단하게 그림으로 구조를 먼저 보고 넘어가겠습니다. (약간 자료구조 스택과 비슷한 느낌입니다

 

2) vector 의 사용.

• <vector> 헤더파일을 추가해야합니다.
  
• using namespace std; 를 해주면 편리합니다.
  
• vector의 선언은 - vector<[data type]> [변수이름] 입니다.
  ex) vector<int> v;

 

3) vector의 생성자와 연산자. (편의상 int를 사용하겠습니다.)

• vector<int> v;
  - 비어있는 vector v를 생성합니다.
  
  
• vector<int> v(5);
  - 기본값(0)으로 초기화 된 5개의 원소를 가지는 vector v를 생성합니다.
  
  
• vector<int> v(5, 2);
  - 2로 초기화된 5개의 원소를 가지는 vector v를 생성합니다.
  
  
• vector<int> v1(5, 2);
  vector<int> v2(v1);
  - v2는 v1 vector를 복사해서 생성됩니다.

• vector<int> v1; , vector<int> v2;  가 있고, 내부에 인자들이 있다고 했을때.
  
  연산자 : "==", "!=", "<", ">", "<=", ">=" 로 대소비교 가 가능합니다.

4) vector의 멤버 함수

== vector<int> v; 라고 가정.
== 참조 한다는 것은 해당 데이터를 리턴 한다는 뜻입니다.

• v.assign(5, 2);
  - 2의 값으로 5개의 원소 할당.
  
  
• v.at(idx);
  - idx번째 원소를 참조합니다.
  - v[idx] 보다 속도는 느리지만, 범위를 점검하므로 안전합니다.
  
  
• v[idx];
  - idx 번째 원소를 참조합니다.
  - 범위를 점검하지 않으므로 속도가 v.at(idx)보다 빠릅니다.
  
  
• v.front();
  - 첫번째 원소를 참조합니다.
  
  
• v.back();
  - 마지막 원소를 참조합니다.
  
  
• v.clear();
  - 모든 원소를 제거합니다.
  - 원소만 제거하고 메모리는 남아있습니다.
  - size만 줄어들고 capacity는 그대로 남아있습니다.
  
  
• v.push_back(7);
  - 마지막 원소 뒤에 원소 7을 삽입합니다.
  
  
• v.pop_back();
  - 마지막 원소를 제거합니다.
  
  
• v.begin();
  - 첫번째 원소를 가리킵니다. (iterator와 사용)
  
  
• v.end();
  - 마지막의 "다음"을 가리킵니다 (iterator와 사용)
  
  
• v.rbegin();
  - reverse begin을 가리킨다 (거꾸로 해서 첫번째 원소를 가리킵니다)
  - iterator와 사용.
  
  
• v.rend();
  - reverse end 을 가리킨다 (거꾸로 해서 마지막의 다음을 가리킵니다)
  - iterator와 사용.
  
  
• v.reserve(n);
  - n개의 원소를 저장할 위치를 예약합니다(미리 동적할당 해놉니다)
  
  
• v.resize(n);
  - 크기를 n으로 변경한다.
  - 더 커졌을 경우 default값인 0으로 초기화 한다.

• v.resize(n,3);
  - 크기를 n으로 변경한다.
  - 더 커졌을 경우 인자의 값을 3으로 초기화한다.

• v.size();
  - 원소의 갯수를 리턴한다.
  
  
• v.capacity();
  - 할당된 공간의 크기를 리턴한다.
  - 공간 할당의 기준은 점점 커지면서로 capacity를 할당하게 됩니다.
  **size와 capacity에 관계는 4번 항목에서 설명드립니다. 중요하니 꼭 보고 가세요

• v2.swap(v1);
  - v1과 v2의 원소와 capacity 바꿔줍니다. (모든걸 스왑해줌)
  - v1의 capacity를 없앨때 (할당한 메모리를 프로그램이 끝나기 전에 없애고 싶을때) 사용하기도 합니다.
  - v2를 capacity가 0인 임시 객체로 만들어서 스왑을 해줍니다.
  - vector<int>().swap(v1);
  
  
• v.insert(2, 3, 4);
  - 2번째 위치에 3개의 4값을 삽입합니다. (뒤엣놈들은 뒤로 밀림)
  
  
• v.insert(2, 3);
  - 2번째 위치에 3의 값을 삽입합니다.
  - 삽입한 곳의 iterator를 반환합니다.
  
  
• v.erase(iter);
  - iter 가 가리키는 원소를 제거합니다.
  - size만 줄어들고 capacity(할당된 메모리)는 그대로 남습니다.
  - erase는 파라미터 하나를 받을때와 두개를 받을 때 다릅니다.
  
  

• v.empty()
  - vector가 비었으면 리턴 true
  - 비어있다의 기준은 size가 0이라는 것이지, capacity와는 상관이없습니다.

4) vecotr의 size와 capacity와의 관계 (중요!)

• v.size();
  - 원소의 갯수를 리턴한다.
  
  
• v.capacity();
  - 할당된 공간의 크기를 리턴한다.
  - 공간 할당의 기준은 점점 커지면서로 capacity를 할당하게 됩니다.
  - dev c++ 기준으로 string 클래스로 vector 를 만들었을때.
  원소 갯수 1 => capacity 1
  원소 갯수 2 => capacity 2
  원소 갯수 3 => capacity 4
  원소 갯수 4 => capacity 4
  원소 갯수 5 => capacity 8
  원소 갯수 6 => capacity 8
  원소 갯수 7 => capacity 8
  원소 갯수 8 => capacity 8
  원소 갯수 9 => capacity 16
  을 봐서는 2^n으로 capacity의 메모리 할당이 되지 않나 싶습니다.
  
• 기존 메모리의 * 2 로 증가하게 됩니다.
• 이런식으로 메모리 할당을 하는 이유는 push_back이 일어날때 마다 동적할당을 하면,
  비효율적이므로 미리 정해둔 만큼 동적할당을 한번에 하는 것 입니다.
• 원소 개수가 증가하면서, 메모리를 증가해서 따로 할당하게 되면 
  기존위치에 메모리를 이어서 할당하는게 아니라 새롭게 메모리를 할당해서 원소들을 전부 복사하는 형태인데요.
  기존에는 복사에 대한 비용이 많이 들었었습니다. 하지만, std::move 라는 것이 도입되면서 복사하지 않고 이동하게 되어 메모리 증가에 따른 비용이 많이 들지 않게 되었습니다.

**capacity와 size는 다릅니다. 
size는 할당된 메모리 안에 요소가 들어있는것의 갯수.

 

capacity는 할당된 메모리의 갯수? 크기.

**capacity와 size는 다릅니다. 
size는 할당된 메모리 안에 요소가 들어있는것의 갯수.
capacity는 할당된 메모리의 갯수? 크기.

 

 

https://blockdmask.tistory.com/70

[C++] vector container 정리 및 사용법

https://www.geeksforgeeks.org/vector-in-cpp-stl/

Vector in C++ STL - GeeksforGeeks

 

array 클래스 사용 예시

 

array<int, 4> ai = { 1, 2, 3 };