C++에서 함수를 통해 배열을 초기화하는 것이 합법적인가요?
예를 들어 다음 코드를 살펴보세요.
int main() {
int arr[5];
// 람다 함수를 사용하여 배열 초기화
std::fill_n(arr, 5, [](int& x) {
x = 10;
return true;
});
// arr 출력
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
이 코드는 첫눈에 문제가 없어 보입니다. 하지만 실제로 실행하면 예상치 못한 결과가 나타납니다. 출력 결과는 다음과 같습니다.
10 10 10 10 10
왜 이런 결과가 나타나는 걸까요?
문제는 람다 함수가 배열을 참조 매개변수로 받기 때문입니다. 람다 함수 내에서 x에 값을 할당하면 실제로 배열 요소의 값을 변경합니다. 하지만 std::fill_n 알고리즘은 이미 다음 배열 요소로 이동했기 때문에 x는 다음 요소를 가리키게 됩니다.
결과적으로 모든 배열 요소가 10으로 초기화됩니다.
이 문제를 해결하려면 람다 함수가 배열 요소의 사본을 참조하도록 해야 합니다. C++14에서는 다음과 같이 std::copy_n 알고리즘과 함께 std::bind를 사용하여 이를 수행할 수 있습니다.
int main() {
int arr[5];
// 람다 함수를 사용하여 배열 초기화 (사본 사용)
std::copy_n(std::bind([](int x) { return x * 2; }, arr[0]), 5, arr);
// arr 출력
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
이 코드는 다음과 같은 출력을 생성합니다.
20 40 60 80 100
이 코드에서는 std::bind를 사용하여 람다 함수를 std::copy_n 알고리즘에 전달합니다. std::bind는 람다 함수의 첫 번째 인수를 arr[0]으로 고정하고, 나머지 인수는 std::copy_n에서 전달되는 값으로 설정합니다.
따라서 람다 함수는 항상 첫 번째 배열 요소의 사본을 참조하게 되고, 이를 통해 원하는 결과를 얻을 수 있습니다.
C++17에서는 범용 람다를 위한 새로운 std::for_each 알고리즘이 도입되었습니다. 이 알고리즘을 사용하면 다음과 같이 코드를 더욱 간결하게 작성할 수 있습니다.
int main() {
int arr[5];
// 범용 람다를 사용하여 배열 초기화
std::for_each(arr, arr + 5, [](int& x) { x = x * 2; });
// arr 출력
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
위 코드는 동일한 결과를 출력합니다.
결론
C++에서 함수를 사용하여 배열을 초기화하는 방법: 예제 코드
예제 1: 람다 함수 사용 (C++11 이상)
#include <iostream>
#include <algorithm>
int main() {
int arr[5];
// 람다 함수를 사용하여 배열 초기화
std::fill_n(arr, 5, [](int& x) {
x = 10;
return true;
});
// arr 출력
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
설명:
이 코드는 std::fill_n 알고리즘과 람다 함수를 사용하여 배열 arr을 10으로 초기화합니다.
std::fill_n은 첫 번째 인수로 배열, 두 번째 인수로 배열 크기, 세 번째 인수로 값을 지정하여 배열을 채웁니다.- 람다 함수는
x매개변수를 통해 배열 요소에 액세스하고 값을 10으로 변경합니다.
예제 2: std::copy_n 및 std::bind 사용 (C++14 이상)
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
int main() {
int arr[5];
// 람다 함수를 사용하여 배열 초기화 (사본 사용)
std::copy_n(std::bind([](int x) { return x * 2; }, arr[0]), 5, arr);
// arr 출력
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
이 코드는 std::copy_n 알고리즘, std::bind 및 람다 함수를 사용하여 배열 arr을 2씩 증가시킨 값으로 초기화합니다.
std::bind는 람다 함수의 첫 번째 인수를arr[0]으로 고정하고, 나머지 인수는std::copy_n에서 전달되는 값으로 설정합니다.std::copy_n은std::bind에서 반환된 함수를 사용하여 원본 배열의 첫 번째 요소부터 5개의 요소를 사본하여arr배열에 복사합니다.
예제 3: std::for_each 사용 (C++17 이상)
#include <iostream>
#include <algorithm>
int main() {
int arr[5];
// 범용 람다를 사용하여 배열 초기화
std::for_each(arr, arr + 5, [](int& x) { x = x * 2; });
// arr 출력
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << arr[i] << " ";
}
return 0;
}
std::for_each는 첫 번째 인수로 범위, 두 번째 인수로 범위를 탐색하는 함수를 지정하여 범위 내의 각 요소에 함수를 적용합니다.
arr[0] = 20- `arr[4]
C++에서 함수를 사용하여 배열을 초기화하는 대체 방법
범위 기반 for 루프:
int arr[5];
for (int& x : arr) {
x = 10;
}
위 코드는 범위 기반 for 루프를 사용하여 배열 arr의 각 요소에 액세스하고 값을 10으로 설정합니다. 이 방법은 간결하고 명확하며, 람다 함수를 사용할 필요가 없습니다.
std::transform 알고리즘:
int arr[5];
int multiplier = 2;
std::transform(arr, arr + 5, arr,
[multiplier](int x) { return x * multiplier; });
위 코드는 std::transform 알고리즘을 사용하여 배열 arr의 각 요소를 2배로 늘립니다.
std::transform은 첫 번째 인수로 원본 범위, 두 번째 인수로 결과 범위, 세 번째 인수로 출력 범위, 네 번째 인수로 변환 함수를 지정하여 원본 범위의 각 요소를 변환하고 결과 범위에 저장합니다.
직접 구현한 for 루프:
int arr[5];
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
arr[i] = 10;
}
위 코드는 직접 구현한 for 루프를 사용하여 배열 arr의 각 요소에 액세스하고 값을 10으로 설정합니다. 이 방법은 가장 기본적인 방법이지만, 다른 방법들보다 코드 길이가 길어질 수 있습니다.
주의 사항:
- 위에 제시된 방법 외에도 사용자 정의 함수나 다른 C++ 표준 라이브러리 함수를 사용하여 배열을 초기화할 수 있습니다.
결론
C++에서 함수를 사용하여 배열을 초기화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 가장 적합한 방법은 특정 상황과 개인의 선호에 따라 다릅니다.
c++ c++17 c++14
