[C/C++] 8. 반복문(심화)(feat. iterator, predicate, lambda)

 

 

여기서는 C++의 Standard library 컨테이너의 조건 순회에 대한 개념들을 이야기한다. 다음 코드를 보고 이해가 안가는 부분이 있다면 참고해보도록 하자.

 

bool NewsScheduler::checkSchedule(Schedule& schedule)
{
    const auto &curMilli = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(chrono::system_clock::now().time_since_epoch()).count();
    const auto itr = find_if(scheduleMap.rbegin(), scheduleMap.rend(), [&curMilli](const pair<int, Schedule> &p)
                             { return p.second.start < curMilli && p.second.end > curMilli; });

    if ( itr == scheduleMap.rend())
        return true;

    schedule = itr->second;
    return true;
}
// scheduleMap : std::map<int, Schedule>

 

 

가장 최근에 등록된 스케줄의 시간이 되면 true를 반환하는 함수이다.

 

 

 

✅ iterator, 반복자

  C++이나 자바를 사용해본 사람이라면 알겠지만, 여러 개의 데이터를 담는 컨테이너의 종류는 그 구조에 따라 여러개로 나뉜다. 대표적으로 vector(List)와 map(Hashmap)이 있다. C++의 Standard library에서는 기본적으로 iterator기반으로 구성되어 있다. 자료구조는 메모리상에 연속적인지 여부에 따라 선형 자료구조와 비선형 자료구조로 나뉜다. 선형 자료구조인 Array의 경우 인덱스를 순회하면서 Array의 값에 접근할 수 있으나, 비선형 자료구조인 Map(Dictionary)의 경우는 key값을 알아야 value에 접근할 수 있다. 인덱스로 접근하는 방식 또한 Out of bound가 발생할 수도 있기 때문에 Standard library(줄여서 std)에서는 iterator로 데이터를 순회하는 것을 추천한다.

  iterator는 begin()과 end()를 가지며 포인터처럼 컨테이너의 주소를 참조한다. 그리고 read-only와 write 반복자, 순방향, 역방향 반복자를 모두 제공하기 때문에 사용자는 반복자를 통해 손쉽게 데이터에 접근할 수 있다.

 

 

 

✅ lambda 함수

람다 함수는 익명함수라고도 불리는 데, 함수의 미니 버전 처럼 스코프 내에서 정의하고 필요해 의해 바로 호출하거나 재사용할 수 있다.  람다 함수의 사용법은 2021.03.09 - [개발스택/C&C++] - [c++] 람다 표현식 정리 를 참고하면 된다. 

 

 

 

✅ Predicate, 서술자

  기본적인 개념은 다음과 같다. A predicate is a statement (or function) that returns either true or false.

You pass some data into the predicate. The predicate logic then performs a check on the data. Then the function/statement return a true or false result to the caller.

  쉽게 말하면 한개 이상의 파라미터를 받아서 비즈니스 로직을 처리하고 boolean값을 반환하는 인터페이스를 Predicate라고 한다. 한국어로 하면 '서술자' 정도가 되겠다. 

 

 

 

 

✅ std 컨테이너 조건 순회(find_if, count_if, remove_if)

  find, count의 경우 3개의 파라미터를 받아 시작 iterator, 끝 iterator, 실제 값을 넣어주면 범위 내에 해당 하는 값의 iterator를 반환해준다. 만약 찾지 못한다면 end()를 반환한다.

template< class InputIt, class T >
InputIt find( InputIt first, InputIt last, const T& value );

 

find_if와 count_if, remove_if의 경우에는 3번째 인자로 Predicate 함수를 넣으라고 정의되어 있다. 즉, true/false를 반환하는 조건식을 return하는 함수를 넣어줘야 그 조건식을 기반으로 해당하는 데이터에 접근한다. UnarayPredicate는 단항 서술자인데 bool값을 반환하는 보통의 predicate이다.

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
InputIt find_if( InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p );

 

 

 

✅ 예제 설명

const auto itr = find_if(scheduleMap.rbegin(), scheduleMap.rend(), [&curMilli](const pair<int, Schedule> &p)
                             { return p.second.start < curMilli && p.second.end > curMilli; });

 

std::find_if를 사용해서 scheduleMap의 맨 뒤부터 맨 앞까지 범위를 지정했다(첫 번째, 두 번째 인자). rbegin, rend는 reverse_iterator를 반환하는 데 역방향 반복자를 뜻한다. 그리고 세 번째 인자로 lambda 함수를 넣었다. lambda 함수의 파라미터는 scheduleMap의 단일 원소의 형태를 갖춰야 하는 데, map의 단일 원소는 pair이기 때문에 const pair<int, Schedule>과 같은 형태로 지정한다. 람다 함수 내부는 우리가 원하는 조건을 넣고 return한다. return문은 반드시 boolean 타입으로 지정해줘야 한다(Predicate). 조금 풀어 쓴다면 다음과 같이 나타낸다.

 

auto lambda_predicate = [&curMilli](const pair<int, Schedule> &p)
                             { return p.second.start < curMilli && p.second.end > curMilli; });

const auto itr = find_if(scheduleMap.rbegin(), scheduleMap.rend(), lambda_predicate);

 

굳이 람다 함수를 쓰지 않고 std::function을 쓰거나 실제 함수의 주소를 넣어도 된다. 하지만 익명 함수처럼 그자리에서 정의하고 대입하는 편이 훨씬 편하다.

 

 

  그리고, 람다 함수의 조건식에 해당하는 iterator가 itr변수에 담겨져 나온다. count_if는 itrerator를 반환하지 않고 int를 반환 하는데, 조건식에 해당하는 데이터의 개수만큼 반환한다. find_if가 반환한 iterator로 scheduleMap.end()와 비교하면서 해당하는 데이터가 없으면 return false, 있으면 call by reference로 넘어온 schedule에 값을 할당하고 return true를 한다.

 

 

 

  살펴본 예제는 간단한 함수이며 실무에서 이런 방식으로 많이 쓰이기 때문에 소개했다. 짧은 함수지만 Predicate, Lambda, Iterator의 개념이 들어가 있기 때문에 짚고 넘어갈만 하다.