타입과 데이터

C++는 정적 타입 언어입니다. 모든 값의 타입이 컴파일할 때 정해지며, 컴파일러는 이를 바탕으로 오류를 찾고 효율적인 코드를 만듭니다. 이 장에서는 기본 타입, 문자열, 표준 컨테이너, 그리고 직접 타입을 만드는 클래스·구조체·열거형을 다룹니다.

기본 타입

int의 크기는 표준이 정확히 정하지 않습니다. 비트 수가 중요하다면 <cstdint>의 std::int32_t, std::uint64_t 같은 고정 크기 타입을 씁니다. 숫자 사이의 작은따옴표(')는 C++14부터 쓸 수 있는 자릿수 구분자입니다.

std::string

C 스타일 문자 배열 대신 <string>의 std::string을 쓰면 메모리를 직접 관리할 필요가 없습니다.

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string s{"Hello"};
    s += ", world";                       // 이어 붙이기
    std::cout << s.size() << '\n';        // 12
    std::cout << s.substr(0, 5) << '\n';  // "Hello"

    if (auto pos = s.find("world"); pos != std::string::npos) {
        std::cout << "찾은 위치: " << pos << '\n';
    }
    int n = std::stoi("123");             // 문자열 -> 정수
    std::string t = std::to_string(n + 1); // 정수 -> 문자열
}

읽기만 하는 문자열 인자는 const std::string& 또는 C++17의 std::string_view로 받습니다. std::string_view는 원본을 복사하지 않고 가리키기만 하므로, 원본보다 오래 살아남지 않게 주의해야 합니다.

표준 컨테이너

#include <array>
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> nums{3, 1, 4};
    nums.push_back(1);
    std::cout << nums.size() << ' ' << nums[0] << '\n'; // 4 3

    std::array<double, 3> point{1.0, 2.0, 3.0};
    std::cout << point.at(2) << '\n';  // at() 은 범위를 검사합니다

    std::map<std::string, int> stock;
    stock["apple"] = 5;
    stock["banana"] = 2;
    for (const auto& [name, qty] : stock) {   // C++17 구조적 바인딩
        std::cout << name << ": " << qty << '\n';
    }
    if (stock.contains("apple")) { /* C++20 */ }
}

[]는 범위를 검사하지 않으므로 잘못된 인덱스는 정의되지 않은 동작이 됩니다. 확실하지 않을 때는 at()을 쓰거나 크기를 먼저 확인합니다. std::map의 []는 없는 키를 넣으면 기본값으로 새 항목을 만든다는 점도 기억해 둡니다.

클래스

클래스는 데이터(멤버 변수)와 동작(멤버 함수)을 묶습니다. private 멤버는 클래스 밖에서 접근할 수 없어서, 객체가 항상 올바른 상태를 유지하도록 지킬 수 있습니다.

#include <stdexcept>
#include <string>
#include <utility>

class Account {
public:
    explicit Account(std::string owner, long long balance = 0)
        : owner_{std::move(owner)}, balance_{balance} {   // 멤버 초기화 목록
        if (balance_ < 0) throw std::invalid_argument("음수 잔액");
    }

    void deposit(long long amount) { balance_ += amount; }
    long long balance() const { return balance_; }         // const 멤버 함수
    const std::string& owner() const { return owner_; }

private:
    std::string owner_;
    long long balance_;
};

// Account a{"Kim", 1000};
// a.deposit(500);   // a.balance() == 1500

생성자는 멤버 초기화 목록으로 멤버를 초기화합니다. explicit은 인자 하나짜리 생성자가 원치 않는 자동 변환에 쓰이지 않게 막습니다. 객체를 바꾸지 않는 멤버 함수에는 const를 붙여 const 객체에서도 부를 수 있게 합니다.

구조체와 enum class

struct는 기본 접근 권한이 public이라는 점만 class와 다릅니다. 관례적으로 불변 조건이 없는 단순한 데이터 묶음에 씁니다. enum class는 이름 범위가 분리되고 정수로 자동 변환되지 않는 안전한 열거형입니다.

#include <string>

enum class Color { Red, Green, Blue };

struct Pixel {
    int x = 0;
    int y = 0;
    Color color = Color::Red;
};

std::string to_string(Color c) {
    switch (c) {
        case Color::Red:   return "red";
        case Color::Green: return "green";
        case Color::Blue:  return "blue";
    }
    return "unknown";
}

// Pixel p{10, 20, Color::Blue};  // 집합체 초기화
// int raw = static_cast<int>(p.color); // 정수가 필요하면 명시적으로 변환

정리

• 정수 크기가 중요하면 <cstdint>의 고정 크기 타입을 씁니다.
• 문자열은 std::string, 읽기 전용 인자는 const std::string&이나 std::string_view를 씁니다.
• 컨테이너는 std::vector를 기본으로, 고정 크기는 std::array, 키-값은 std::map/std::unordered_map을 씁니다.
• 불변 조건이 있는 타입은 class와 private 멤버로, 단순 데이터는 struct로 만듭니다.
• 열거형은 enum class를 씁니다.