[STL] 1. vector

Vector

Vector

• std::vector는 STL에서 제공하는 동적 배열 컨테이너로, 크기를 동적으로 조정할 수 있어 배열을 유연하게 활용할 수 있다.

• 초기 크기가 꽉 차면 더 큰 배열을 할당하고 기존 요소를 새 배열로 복사한 다음 이전 배열을 해제한다.

• 재할당할 때 현재 크기의 두 배 정도로 확장하여 크기가 커질 수록 재할당 빈도가 줄어들어 성능을 최적화한다.

• 사용할 때 <vector>헤더를 추가해야 한다.

생성

vector<int> array;
vector<int> array(10);
vector<int> array = {1, 2, 3, 4, 5};

멤버 함수

std::vector - cppreference.com

    template< class T >     using vector = std::vector<T, std::pmr::polymorphic_allocator<T>>;

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector

접근

// 인덱스를 통한 접근
array[];

// 이터레이터를 통한 접근
array.begin();
array.end();

// 사용법
int num = 5;
cout << array[num];
------------------------------------------
vector<int>::iterator it = array.begin()+2;
cout << *it;

내부적으로 연속적인 메모리에 요소를 저장하므로, 인덱스를 사용해 빠른 접근이 가능하다. 컨테이너이므로 이터레이터를 통한 접근도 가능하다.

삽입

// 벡터의 맨 뒤/앞에 요소를 추가
array.push_back(value);
array.push_front(value);

// 특정 위치에 요소를 삽입
array.insert();

// 특정 위치에 요소를 삽입
array.emplace();

// 벡터의 맨 뒤에 요소를 삽입
array.emplace_back();

// 사용법
array.push_back(1);
----------------------------------
::iterator it = array.begin()+2;
array.insert(it, 2);
----------------------------------
::iterator it = array.begin()+2;
array.emplace(it, 7, "Sean");
array.emplace_back(7, "Sean");

push_back VS insert

push_back은 요소를 맨 뒤에 삽입하고 insert는 특정 위치에 삽입한다. insert는 해당 위치에 요소를 삽입하기 위해 특정 위치 이후의 요소들을 이동시킨다. push_back은 맨 뒤에 삽입만 하기 때문에 벡터의 크기가 부족해 재배치가 이루어지지 않는 이상 insert보다 성능이 좋다.

push_back VS emplace_back

push_back은 객체를 삽입하기 위해 임시 객체가 필요하지만, emplace는 가변인자 템플릿을 사용하여 객체 생성에 필요한 인자를 받아 내부에서 객체의 생성자를 한번만 호출한다. 쉽게 말해, push_back은 만들어진 객체를 삽입하고, emplace_back은 함수 내에서 객체를 생성해 삽입한다. 복사하는 과정이 생략되므로 emplace_back이 더 좋은 성능을 보인다. 벡터가 증가할 때마다 요소의 복사 또는 이동이 발생할 수 있다.

삭제

// 벡터의 맨 뒤 요소를 삭제
array.pop_back();
// 벡터의 맨 앞 요소를 삭제
array.pop_front();

확인

// 벡터가 비었는지 확인, 비었다면 true 안 비었다면 false 반환
array.empty();
// 요소의 수를 반환
array.size();
// 벡터의 용량 확인
array.capacity();

벡터는 처음 선언 및 초기화 단계에서 capacity가 정해진다. 요소를 추가로 삽입할 때 벡터의 크기가 충분치 않으면 capacity를 증가시킨다. 이후 pop을 해도 size는 줄어들지만 capacity는 그대로다.

조정

// 두 벡터를 교환
array.swap();
// 벡터의 용량을 변경
array.resize();
 
// 사용법
vector<int> v(5);
vector<int>().swap(v);
--------------------------------
array.resize(10);
array.resize(10, 1);

swap은 두 벡터의 요소와 capacity를 교환하는 함수이다. 복사를 최소화 하기 때문에 성능이 향상되고, 메모리를 최적화 할 때에도 사용한다고 한다. resize는 벡터의 capacity를 변경한다. - 현재 크기보다 입력 값보다 작으면: 초과하는 요소를 삭제 - 현재 크기보다 입력 값보다 크면: 빈 공간은 0 또는 두번째 인자값으로 초기화