[C++][STL Container] 비교 연산자와 반복자 지원

STL Container의 공통된 기능 : 비교 연산자와 반복자

STL 컨테이너들은 공통적으로 비교 연산자와 반복자를 지원한다. 단, 컨테이너 어뎁터에 반복자를 지원하지 않는 것처럼 일부 컨테이너들은 지원하지 않는 경우가 있다. 

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비교 연산자 오버로딩 지원

순서 개념이 없는 unordered_xxx 계열의 컨테이너가 크기 비교(<, <=, >, >=) 연산자를 제공하지 않는다는 점을 제외하면 모든 컨테이너가 비교 연산자를 지원한다. 컨테이너들은 비교할 때 내부적으로 "std::lexicographical_compare"를 이용하여 사전식(lexicographical order)으로 비교한다.

 

+) 참고로, 연관 컨테이너는 값과 상관없이 오로지 key를 기준으로 비교한다.

 

제공하는 연산자 종류는 아래와 같다.

operator==	lhs == rhs시 true, 아니면 false
operator!=	lhs != rhs시 true, 아니면 false
operator<	lhs < rhs시 true, 아니면 false
operator<=	lhs <= rhs시 true, 아니면 false
operator>	lhs > rhs시 true, 아니면 false
operator>=	lhs >= rhs시 true, 아니면 false

 

사전순(lexicographical order)이란?

사전순은 첫 번째 기준으로 "값"을, 두 번째 기준으로 "컨테이너 크기"를 비교하는 오름차순 정렬 방식을 말한다. 예시로 들면 아래와 같다.

{1, 2, 3} vs {1, 2, 4} => 3 < 4 이므로 왼쪽이 작다 (true)
{1, 2, 3} vs {1, 2, 3, 0} => size(3) < size(4)이므로 왼쪽이 작다 (true)

 

 

operator <=>(C++20~)

C++20부터 '=='연산자를 제외한 나머지 연산자들을 삭제하고 '<=>'하나로 기능을 통합하였다. <=>은 첫 번째 인자를 기준으로 두 인수의 관계에 따라 아래와 같이 리턴한다.

• 작다면 less(-1)
• 같으면 equal(0), equivalent (0)
• 크다면 greater(1)
• 알 수 없다면 unordered(-128)

 

컨테이너별 비교 방식 정리

컨테이너	비교 방식
vector, deque, list, array, string	사전순 비교 (lexicographical order)
set, multiset	내부 정렬 기준에 따라 사전순 비교
map, multimap	(key, value) 쌍을 key 기준으로 사전순 비교
unordered_set, unordered_map	❌ 대소 비교 연산자 없음 (정렬되지 않음)

 

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반복자 지원

STL 컨테이너 중 반복자(iterator)를 지원하지 않는 컨테이너는 없다. 즉, 모든 표준 컨테이너(std::container)는 반복자를 지원한다.

하지만, 일반적인 컨테이너와 다르게 동작하거나 부분적으로만 제공하는 컨테이너는 존재한다. 이에 대해 정리하면 아래와 같다.

 

컨테이너별 반복자 지원 정리

컨터이너 종류	컨테이너	반복자 지원 여부	특징
시퀀스 컨테이너	std::vector, std::deque, std::list, std::array	✅ 지원	모든 요소를 순차적으로 접근 가능
연관 컨테이너 (정렬 O)	std::set, std::map, std::multiset, std::multimap	✅ 지원	정렬된 순서대로 접근 가능
연관 컨테이너(정렬 X)	std::unordered_set, std::unordered_map, std::unordered_multiset, std::unordered_multimap	✅ 지원	정렬되지 않은 순서로 접근
컨테이너 어뎁터	std::stack, std::queue, std::priority_queue	❌ 반복자 직접 접근 불가	내부적으로 컨테이너를 사용하지만, 반복자 제공 X

 

 

반복자 지원 여부 예제

#include <stack>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v = {1, 2, 3};
    std::stack<int> s;

    // 벡터는 반복자 사용 가능
    for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";  // 1 2 3
    }
    std::cout << "\n";

    // 스택에 원소 추가
    s.push(10);
    s.push(20);
    s.push(30);

    // ❌ 아래 코드: std::stack은 반복자 지원 X (컴파일 오류)
    // for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {
    //     std::cout << *it << " ";
    // }

    return 0;
}

 

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참고 자료

https://jungwoong.tistory.com/102