다시 정리하는 C++ STL [ 개요 ]

 

 

[ STL (Standard Template Library) ]

 

STL(Standard Template Libray)이란 표준 템플릿 라이브러리이다.

그렇다면 템플릿(Template)은 무엇일까?

템플릿(Template)은 C++에서 제공하는 프로그래밍 언어의 한 기능으로

자료형에 얽매이지 않고 동작할 수 있도록 범용적인 프로그래밍을 가능하게 해 준다.

 

C++ 템플릿

예를 들어서 Add라는 덧셈 함수를 만든다고 가정하자.

템플릿을 사용하면 자료형에 상관없이 함수를 작성하여 범용적으로 사용할 수 있다.

위의 템플릿 함수 Add는 어떤 자료형이더라도 함수에 전달되는 두 개의 인자가

같은 자료형이기만 하면 두 자료형을 더할 수 있는 Add함수를 만들어낸다.

이렇게 범용적인 프로그래밍을 제네릭 프로그래밍이라 한다.

즉, 자료형과 무관한 프로그래밍을 말하는 것이다.

 

 

템플릿은 두 가지가 있다.

- 함수를 만들어 내는 함수 템플릿

- 자료형을 만들어 내는 클래스 템플릿

 

 

그렇다면 이제 STL(Standard Template Libray), 표준 템플릿 라이브러리란?

- 자료구조와 알고리즘을 제공하는 C++ 언어의 라이브러리이다.

- STL에서 제공하는 자료구조는 모두 클래스 템플릿으로 작성되어 있다.

- STL에서 제공하는 알고리즘은 모두 함수 템플릿으로 작성되어 있다.

 

 

 STL은 동일한(homogeneous) 자료형의 객체가 많이 있는 자료구조에서

목적에 맞는 자료를 처리할 수 있는 알고리즘 함수를 제공하는 라이브러리이다.

자료구조와 알고리즘을 프로그래머가 매번 만들지 않아도 되도록 하는 것이 STL의 주 역할이다.

 

 

그렇다면 STL은 어떻게 자료형에 상관없이 자료구조와 알고리즘을 연결해줄까?

바로 컨테이너와 알고리즘이 직접 관련되지 않도록 이 둘을 서로 연결해주는

반복자(iterator)가 있기 때문이다.

- 유명한 디자인 패턴 중 하나이다.

- 컨테이너가 자신의 원소를 순회할 수 있도록 외부에서 제공하는 인터페이스.

- C++ 프로그램이 서로 다른 자료구조를 일관된 방식으로 다룰 수 있도록

포인터를 일반화 한 것이다.

- 반복자는 포인터를 추상화한 것이지 포인터는 아니다.

- 반복자를 인자로 받는 모든 함수 템플릿은 포인터를 인자로 받아 동작한다.

- 반복자는 모두 6종류가 있다.

Input -> Forward -> Bidirectional -> RandomAccess -> Contiguous -> Output

화살표 방향으로 갈 수록 더 많은 기능을 제공한다.

- C++에서 contiguous 메모리를 사용하는 컨테이너는 array, vector, string이다.

반복자가 있기 때문에 STL은 매우 유연한 라이브러리가 되었고

앞으로 새로운 컨테이너와 알고리즘이 추가되더라도 이전 코드들이 문제없이 실행될 수 있다.

즉, 컨테이너와 알고리즘 그리고 이 둘을 연결하는 반복자가 STL의 세 가지 핵심요소이다.

 

 

STL이 제공하는 컨테이너는 어떤 것들이 있을까?

[ 연속 컨테이너(Sequential Container) ]

array, vector : 연속적인 메모리(contiguous memeory)

deque

list, forward_list

[ 연관 컨테이너(Associative Contatiner) ]

set, multiset

map, multimap

[ 순서 없는 연관 컨테이너(Unordered Associative Contatiner) ]

unordered_set, unordered_multiset

unordered_map, unordered_multimap

 

 

STL의 장점은 무엇일까?

앞에서 말했듯이 자료형에 상관없이 제네릭 프로그래밍이 가능하다는 점이다.

 

 

그렇다면 단점은?

자료형에 상관없이 사용되기 위해서 굉장히 많은 기능들이 들어있다.

따라서 사용하지 않는 기능들도 무수히 많을 수 있기 때문에 무거운 라이브러리 이다.