C++ 정리 - 49 (copy(), ostream_iterator, istream_iterator, 기타 유용한 이터레이터들)

copy(), ostream_iterator, istream_iterator

하나의 컨테이너에서 다른 컨테이너로 데이터를 복사하는 copy()라는 알고리즘이 있다.

이 알고리즘은 이터레이터들로 표현된다.

 

ex)

int casts[10] = {6,7,2,9,4,11,8,7,10,5};

vector<int> dice[10];

copy(casts,casts+10,dice.begin()); //배열을 백터에 복사

 

copy() 함수는 목적지 컨테이너에 있는 기존의 데이터 위에 쓴다. 그리고 목적지 컨테이너는 복사되는 함수들을 저장할 수 있을 만큼 충분히 커야 한다.

 

STL은 ostream_iterator 템플릿을 통해 출력 스트림을 나타내는 이터레이터를 제공한다.

iterator 헤더 파일을 포함시키고 다음과 같이 선언함으로써, 이러한 종류의 이터레이터를 만들 수 있다.

#include<iterator>

...

ostream_iterator<int,char> out_iter(cout," ");

이제 out_iter 이터레이터는 cout을 사용하여 정보를 출력할 수 있게 해주는 인터페이스가 된다.

 

첫 번째 템플릿 매개변수(이 경우에는 int)는 출력 스트림으로 보내는 데이터형을 나타낸다. 두 번째 템플릿 매개변수(이 경우 char)는 출력 스트림이 사용하는 문자형을 나타낸다.(wchar_t가 또 하나의 가능한 값) 첫 번째 생성자 매개변수(cout)는 사용할 출력 스트림을 나타낸다. 두 번째 문자열 매개변수는 출력 스트림에 보내진 각 항목 뒤에 표시되는 분리자이다.

*out_iter++=15; //cout<<15<<" "; 처럼 작동한다.

이 이터레이터를 copy()에 다음과 같이 사용 가능하다.

copy(dice.begin(),dice.end(),out_iter); //벡터를 출력 스트림에 복사

 

또는 익명 이터레이터를 만들 수도 있다.

copy(dice.begin(),dice.end(),ostream_iterator<int,char>(cout," "));

 

같은 논리로 iterator헤더 파일은 istream 입력을 이터레이터 인터페이스에 맞게 개량하기 위한 istream_iterator 템플릿을 정의한다. 두 개의 istream_iterator 객체를 정의하여 copy()에 입력 범위를 지정해줄 수 있다.

copy(istream_iterator<int,char>(cin), istream_iterator<int,char>(), dice.begin());

 

istream_iterator는 두 개의 템플릿 매개변수를 사용한다.

첫 번째 템플릿 매개변수는 읽을 데이터형을 나타낸다. 두 번째 템플릿 매개변수는 입력 스트림에 사용되는 char 데이터형을 나타낸다. 생성자 매개변수로 cin을 사용하는 것은, cin이 관리하는 입력 스트림을 사용한다는 뜻이다. 생성자 매개변수를 생략하는 것은, 입력 실패를 나타낸다. 따라서 위의 코드는 파일 끝, 데이터형 불일치 또는 다른 어떤 입력 실패가 일어날 때까지 입력 스트림으로부터 데이터를 읽는다는 뜻이다.

 

-기타 유용한 이터레이터들

reverse_iterator를 증가시키면 본질적으로는 그것을 감소시킨다. 

vector 클래스는 past-the-end를 지시하는 reverse_iterator를 리턴하는 rbegin()이라는 멤버 함수와, 첫 번째 원소를 지시하는 reverse_iterator를 리턴하는 rend() 멤버 함수를 가지고 있다.

copy(dice.rbegin(), dice.rend(),out_iter); //후진으로 출력

reverse_iterator는 선언할 필요조차 없다.

rp가 dice.rbegin()으로 초기화되는 역방향 포인터라고 가정하자. 역방향 포인터들은 먼저 감소시킨 후에 내용 참조를 한다. 즉, *rp는 *rp의 현재 값 바로 앞에 있는 이터레이터 값을 내용 참조한다.

 

삽입은 기존 데이터 위에 쓰지 않고 새 원소들을 추가하며, 자동 메모리 대입을 사용하여 새 정보에 꼭 맞는 공간을 확보한다. back_insert_iterator는 컨테이너의 말미에 원소들을 삽입한다. front_insert_iterator는 컨테이너 선두에 원소들을 삽입한다. insert_iterator는 insert_iterator 생성자에 매개변수로 지정된 위치 앞에 원소들을 삽입한다. 이 세 가지는 모두 출력 컨테이너 개념의 모델들이다.

 

back_insert_iterator는 말미에 빠른 삽입을 허용하는 컨테이너형에만 사용할 수 있다. ("빠른 삽입" 이란 고정 시간 알고리즘을 의미) vector 클래스는 제한을 한다. front_insert_iterator는 선두에 고정 시간 삽입을 허용하는 컨테이너형에만 사용할 수 있다. 이때 vector 클래스는 제한을 하지 않지만, queue 클래스는 제한을 한다. insert_iterator는 이러한 제한이 없다. 그러나 front_insert_iterator는 그것을 지원하는 컨테이너형들에 대해 더 빠르다.

 

이 이터레이터들은 컨테이너형을 템플릿 매개변수로 사용하고, 실제 컨테이너 식별자를 생성자 매개변수로 사용한다. 즉, dice라는 vector<int> 컨테이너형에 대해 back_insert_iterator를 생성하려면 다음과 같이 한다. 

back_insert_iterator<vector<int>> back_iter(dice);

front_insert_iterator도 같은 형식으로 선언한다.

insert_iterator선언은 삽입될 위치를 지정하는 생성자 매개변수가 하나 추가된다.

insert_iterator<vector<int>>insert_iter(dice,dice.begin());