[Langauge] What is C++ STL

contents/language/README.md

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 ## C++
 
+- [C++ STL](./c++/STL.md)
 - [Modern C++](./c++/moderncpp.md)
 - [멀티스레드 프로그래밍](./c++/multithread-programming.md)

contents/language/c++/STL.md

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+# STL
+
+> 작성자 : [박재용](https://github.com/ggjae)
+
+- C++의 기본! STL이 무엇인지 이해하기
+- STL을 직접 사용해보기
+
+<details>
+<summary>Table of Contents</summary>
+
+- [What is STL](#STL)
+- [What is Container](#STL-컨테이너)
+- [What is Iterator](#STL-반복자)
+- [What is Algorithm](#STL-알고리즘)
+- [What is Functor](#STL-함수자)
+
+</details>
+
+---
+
+## STL
+
+STL은 Standard Template Library로 C++를 위한 표준 라이브러리로서 컨테이너, 반복자, 알고리즘 그리고 함수자라고 불리는 네가지의 구성요소를 제공한다. (C++ : Black Book)
+
+### 우리가 왜 STL을 배워야 하는가?
+
+초창기 STL은 열악한 성능과 버그에 의해서 개발자들의 호응을 끌어낼 수 없었지만 최근에는 STL 없이 C++을 논할 수 없을만큼 중요해졌다. STL을 사용함으로서 효율적인 프로그래밍이 가능해졌다.
+
+## STL 컨테이너
+
+일반적으로 컨테이너는 다른 객체들을 보관하는 하나의 커다란 보관소라고 볼 수 있다. STL 컨테이너의 경우 클래스 템플릿의 형태로 구현되어 있기 때문에 임의의 타입 원소들을 위한 컨테이너를 만들 수 있다. 표준 라이브러리에서는 여러가지 형태의 컨테이너를 제공한다.  
+시퀀스 컨테이너 - Sequence Container
+> ex) `vector, deque, array, priority_queue, list`
+
+
+연관 컨테이너 - Associative Container
+> ex) `set, map, multiset, multimap, unordered_set, unordered_map`
+
+## STL 반복자
+> iterator
+
+포인터와 비슷한 개념으로 컨테이너의 원소를 가리키고, 가리키는 원소에 접근하여 순회가 가능한 반복자. 구체적으로 설명하자면 컨테이너에서 보유하는 내부 데이터를 순회할 수 있는 객체로 컨테이너의 특정 위치를 나타낸다.
+C++에서는 아직 자료를 포인터 단위로 관리하기에 해당 자료의 위치에서 데이터에 접근하고 사용하기 위해서 그 위치에 저장된 자료구조를 읽는데 **반복자**가 필요하다.
+> ex1) `begin()` - 컨테이너의 첫번째 위치를 가리키는 반복자를 반환
+
+> ex2) `end()` - 컨테이너의 마지막 위치를 가리키는 반복자를 반환
+
+1. *연산자 : 지금 현재 위치의 원소를 반환
+2. ++연산자 : 컨테이너의 다음 원소를 가리키는 위치로 반복자가 이동
+3. --연산자 : 컨테이너의 이전 원소를 가리키는 위치로 반복자가 이동
+4. = 연산자 : 반복자가 참조하는 원소의 위치를 다른 반복자에 할당
+5. ==, != 연산자 : 비교 연산자
+
+## STL 알고리즘
+
+정렬, 삭제, 검색, 연산 등을 해결하는 일반화된 방법을 제공하는 함수 Template
+
+1. 계수 알고리즘
+count(), count_if()  
+주어진 값과 일치하거나, 조건에 맞는 요소들의 개수를 count
+
+2. 탐색 알고리즘
+search(), search_n(), find(), find_if(), find_end(), binary_search()  
+주어진 값과 일치하거나, 조건에 맞는 요소를 반환
+
+3. 비교 알고리즘
+equal(), mismatch(), lexicographical_compare()  
+두개의 요소가 같은지 비교
+
+4. 초기화 알고리즘
+fill(), generate()  
+지정된 범위의 요소를 지정한 값으로 할당 및 함수의 반환 값 할당
+
+5. 변경 알고리즘
+for_each(), transform()  
+지정된 범위의 모든 요소에 대한 연산과 함수 적용
+
+6. 복사 알고리즘
+copy()  
+하나의 구간을 다른 구간으로 복사
+
+7. 삭제 알고리즘
+remove(), unique()  
+지정된 값을 가지는 요소를 삭제하거나, 중복된 요소를 삭제
+
+8. 대치 알고리즘
+replace()  
+지정된 구간에서 요소가 지정된 값과 일치하면 대치값으로 바꿈
+
+9. 정렬 알고리즘
+sort()  
+지정된 정렬 기준에 따라서 구간의 요소들을 정렬
+
+10. 분할 알고리즘
+partition()  
+지정된 구간의 요소들을 조건에 따라서 두개의 집합으로 나눔
+
+**이러한 것들이 STL에 기본으로 내장된 알고리즘이라니 정말 C++ STL이 놀랍지 않은가?**
+
+## STL 함수자
+
+STL 함수자란 함수 객체와 같은 말로, operator() 연산자를 오버로딩한 클래스 객체
+우리가 C++을 사용할 때 
+`sort(v.begin(), v.end(), less<int>());` 의 세번째 인자 less, greater를 사용했던 기억이 있는가?   
+이것이 바로 함수처럼 동작하는 객체인 함수자이다.
+
+우리와 같은 C++ 개발자는 함수자를 이용한 함수를 많이 사용하지 않는다. 함수 포인터를 인자로 사용했을 경우의 단점은 반환값과 인자가 동일한 함수에 대해서만 동작하기 때문에 범용성이 떨어지기 때문이다.
+
+### 비교 함수자
+비교 연산 기능을 수행하는 함수자  
+less<Type>(), greater<Type>(), equal_to<Type>(), greater_equal<Type>() 등이 존재한다.
+
+### 산술 함수자
+산술 연산 기능을 수행하는 함수자  
+plus<Type>(), minus<Type>(), multiplies<Type>(), divides<Type>() 등이 존재한다.
+
+### 논리 함수자
+논리 연산 기능을 수행하는 함수자  
+logical_and<Type>(), logical_or<Type>(), logical_not<Type>() 등이 존재한다.
+
+### plus 함수자를 사용하는 예시
+```cpp
+#include <iostream>
+#include <functional>
+#include <algorithm>
+#include <vector>
+using namespace std;
+
+void main( )
+{
+    vector<int> v1;
+    vector<int> v2;
+
+
+    v1.push_back(10); 
+
+    v1.push_back(20);
+    v1.push_back(30);
+
+    v2.push_back(1);
+    v2.push_back(2);
+    v2.push_back(3);
+
+    for(int i = 0 ; i < v1.size() ; i++)
+        cout << v1[i] << " ";
+    cout << endl;
+
+    for(int i = 0 ; i < v2.size() ; i++)
+        cout << v2[i] << " ";
+    cout << endl;
+
+    transform(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), v1.begin(), plus<int>());
+
+    for(int i = 0 ; i < v1.size() ; i++)
+        cout << v1[i] << " ";
+    cout << endl;
+}
+```
+
+## 함수 어댑터 (function adaptor)
+
+어댑터란 컨테이너의 인터페이스 또는 함수자의 기능을 변경하는 컴포넌트를 말한다.
+기존의 컨테이너를 이용해서 스택을 꾸미고 싶을 때에는 스택 어댑터를, 함수자의 의미를 변경할 때는 바인더나 부정자를 사용한다.
+
+* 바인더(binder)  
+두개의 인자를 필요로 하는 이항 함수 객체의 인자 하나를 고정시켜 인자를 하나만 요구하는 단항 함수 객체로 변환
+
+* 부정자(negator)  
+함수 인자로 사용되는 조건자의 의미를 반대로 변환
+
+* 함수 포인터 어댑터(adaptors for pointers to functions)  
+단항이나 이항 함수 포인터를 라이브러리가 제공하는 함수 어댑터와 사용할 수 있도록 도움
+
+* 멤버 함수 포인터 어댑터(adaptors for pointers to member functions)  
+단항이나 이항 멤버 함수 포인터를 라이브러리가 제공하는 함수 어댑터와 사용할 수 있도록 도움
+
+### 바인더 어댑터
+
+* bind1st  
+함수자에 전달되는 두개의 인자 중 첫번째 인자를 고정값으로 사용할 수 있도록 도와주는 바인더
+
+* bind2nd  
+함수자에 전달되는 두개의 인자 중 두번째 인자를 고정값으로 사용할 수 있도록 도와주는 바인더
+
+
+less 함수자에 bind1st 어댑터를 씌운 예시
+```cpp
+#include <iostream>
+#include <functional>
+using namespace std;
+
+int main(void){
+    // 첫 인자를 10으로 고정
+    binder1st<less<int>> binder = bind1st (less<int>(), 10);
+
+    cout << binder(5) << ':' << less<int>()(10, 5) << endl;
+    cout << binder(10) << ':' << less<int>()(10, 10) << endl;
+    cout << binder(20) << ':' << less<int>()(10, 20) << endl;
+
+    cout << "== ==" << endl;
+
+    // 임시 객체 사용
+    cout << bind1st(less<int>(), 10) (5) << ':' << less<int>()(10, 5) << endl;
+    cout << bind1st(less<int>(), 10) (10) << ':' << less<int>()(10, 10) << endl;
+    cout << bind1st(less<int>(), 10) (20) << ':' << less<int>()(10, 20) << endl;
+
+}
+```
+실행 결과
+```cpp
+0:0
+0:0
+1:1
+== == 
+0:0
+0:0
+1:1
+```
+
+### 부정자 어댑터
+
+* not1  
+인자로 전달된 단항 조건자의 의미를 반대로 변환
+* not2  
+인자로 전달된 이항 조건자의 의미를 반대로 변환
+
+### 함수 포인터 어댑터
+
+* ptr_fun  
+단항 함수를 함수 어댑터처럼 사용할 수 있도록 지원
+* ptr_fun  
+이항 함수를 함수 어댑터처럼 사용할 수 있도록 지원