이 글에서는 C++ STL에서 제공하는 map::at()과 map::swap() 함수의 동작 원리, 문법, 그리고 실제 사용 예제를 자세히 살펴보겠습니다.
C++ STL의 맵(map)이란?
맵(map)은 연관 컨테이너(associative container)의 하나로, 키(key)와 매핑된 값(mapped value)의 조합으로 이루어진 요소들을 특정 순서대로 저장할 수 있게 해주는 자료구조입니다. 맵 컨테이너 내부에서 데이터는 항상 연관된 키를 기준으로 자동 정렬되며, 모든 값은 고유한 키를 통해서만 접근할 수 있습니다.
map::at() 함수란?
map::at()은 C++ STL의 내장 함수로, <map> 헤더 파일에 정의되어 있습니다. 이 함수는 맵 컨테이너에서 특정 키에 대응하는 요소에 접근할 때 사용되며, 해당 키와 연관된 값에 대한 참조(reference)를 반환합니다.
만약 지정한 키가 맵 컨테이너의 어떤 키와도 일치하지 않는 경우, 함수는 out_of_range 예외를 발생시킵니다. 참고로 operator[]와 달리 at()은 키가 존재하지 않을 때 새 요소를 삽입하지 않으므로, 값을 안전하게 조회할 때 유용합니다.
문법
map_name.at(key& k);
매개변수
이 함수는 한 개의 매개변수를 받습니다.
- k − 접근하고자 하는 키입니다.
반환값
찾고자 하는 키 k와 연관된 값에 대한 참조를 반환합니다.
map::at() 예제
입력
std::map<char, int> mymap;
mymap.insert({'a', 10});
mymap.insert({'b', 20});
mymap.insert({'c', 30});
mymap.at('b');
출력
b: 20
실전 코드 예제
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
map<int, int> TP_1;
map<int, int> TP_2;
TP_1[1] = 10;
TP_1[2] = 20;
TP_1[3] = 30;
TP_1[4] = 40;
TP_2[5] = 50;
TP_2[6] = 60;
TP_2[7] = 70;
cout << "TP_1[1]의 값 = " << TP_1.at(1) << endl;
cout << "TP_1[2]의 값 = " << TP_1.at(2) << endl;
cout << "TP_1[3]의 값 = " << TP_1.at(3) << endl;
cout << "\nTP_2[7]의 값 = " << TP_2.at(7) << endl;
cout << "TP_2[5]의 값 = " << TP_2.at(5) << endl;
return 0;
}
출력
TP_1[1]의 값 = 10 TP_1[2]의 값 = 20 TP_1[3]의 값 = 30 TP_2[7]의 값 = 70 TP_2[5]의 값 = 50
map::swap() 함수란?
map::swap() 역시 C++ STL의 내장 함수로, <map> 헤더 파일에 정의되어 있습니다. 이 함수는 두 맵 컨테이너의 내용을 서로 교환(swap)하는 데 사용됩니다. 두 맵 컨테이너의 크기가 서로 달라도 문제없이 내용을 교환할 수 있습니다.
함수가 호출되면 인자로 전달된 다른 맵 컨테이너와 현재 컨테이너의 내용을 맞바꿉니다. 내부적으로 포인터와 참조만 교환하기 때문에 요소를 하나씩 복사하는 방식보다 훨씬 빠르게 동작한다는 장점도 있습니다.
문법
map_name.swap(map& map_name2);
매개변수
이 함수는 한 개의 매개변수를 받습니다.
- map_name2 − 현재 맵 컨테이너와 데이터를 교환할 다른 맵 컨테이너 객체입니다.
반환값
이 함수는 아무것도 반환하지 않습니다(void).
map::swap() 예제
입력
std::map<char, int> odd, eve;
odd.insert({'a', 1});
odd.insert({'b', 3});
odd.insert({'c', 5});
eve.insert({'d', 2});
eve.insert({'e', 4});
eve.insert({'f', 6});
odd.swap(eve);
출력
Odd: d: 2 e: 4 f: 6 Eve: a: 1 b: 3 c: 5
실전 코드 예제
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
map<int, int> TP_1;
map<int, int> TP_2;
TP_1[1] = 10;
TP_1[2] = 20;
TP_1[3] = 30;
TP_1[4] = 40;
TP_2[5] = 50;
TP_2[6] = 60;
TP_2[7] = 70;
swap(TP_1, TP_2);
cout << "swap 후 TP_1의 요소:\n" << "\tKEY\tELEMENT\n";
for (auto i = TP_1.begin(); i != TP_1.end(); i++) {
cout << "\t" << i->first << "\t" << i->second << '\n';
}
cout << "swap 후 TP_2의 요소:\n" << "\tKEY\tELEMENT\n";
for (auto i = TP_2.begin(); i != TP_2.end(); i++) {
cout << "\t" << i->first << "\t" << i->second << '\n';
}
return 0;
}
출력
swap 후 TP_1의 요소: KEY ELEMENT 5 50 6 60 7 70 swap 후 TP_2의 요소: KEY ELEMENT 1 10 2 20 3 30 4 40
마무리
map::at()은 키를 기반으로 안전하게 값에 접근할 때, map::swap()은 두 맵의 내용을 효율적으로 맞바꿀 때 사용하는 함수입니다. 두 함수 모두 <map> 헤더에 포함되어 있으며, 예외 처리와 성능 최적화 측면에서 적절히 활용하면 더 견고하고 효율적인 C++ 코드를 작성할 수 있습니다.