C++ Range Algorithms | "범위 알고리즘" 가이드

Range Algorithms란?

범위 기반 알고리즘 (C++20)

#include <ranges>
#include <algorithm>

std::vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5};

// ranges 알고리즘
std::ranges::sort(v);

// 기존 알고리즘
std::sort(v.begin(), v.end());

기본 사용

#include <ranges>
#include <algorithm>

std::vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5};

// 정렬
std::ranges::sort(v);

// 검색
auto it = std::ranges::find(v, 4);

// 변환
std::ranges::transform(v, v.begin(),  { return x * 2; });

실전 예시

예시 1: 투영 (Projection)

#include <ranges>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

std::vector<Person> people = {
    {"Charlie", 35},
    {"Alice", 25},
    {"Bob", 30}
};

// 나이로 정렬 (투영)
std::ranges::sort(people, {}, &Person::age);

for (const auto& p : people) {
    std::cout << p.name << " (" << p.age << ")" << std::endl;
}
// Alice (25)
// Bob (30)
// Charlie (35)

예시 2: 범위 반환

#include <ranges>
#include <algorithm>

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

// subrange 반환
auto [first, last] = std::ranges::find_if(v,  { return x > 3; });

if (first != v.end()) {
    std::cout << "찾음: " << *first << std::endl;  // 4
}

예시 3: 뷰와 알고리즘

#include <ranges>
#include <algorithm>

std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

// 뷰 생성
auto evens = numbers | std::views::filter( { return x % 2 == 0; });

// 뷰에 알고리즘 적용
auto max = std::ranges::max(evens);
std::cout << "최대: " << max << std::endl;  // 10

auto sum = std::ranges::fold_left(evens, 0, std::plus{});
std::cout << "합: " << sum << std::endl;  // 30

예시 4: 조건부 처리

#include <ranges>
#include <algorithm>

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

// all_of
bool allPositive = std::ranges::all_of(v,  { return x > 0; });

// any_of
bool hasEven = std::ranges::any_of(v,  { return x % 2 == 0; });

// none_of
bool noNegative = std::ranges::none_of(v,  { return x < 0; });

주요 알고리즘

namespace rng = std::ranges;

// 검색
rng::find(range, value)
rng::find_if(range, pred)
rng::count(range, value)
rng::count_if(range, pred)

// 정렬
rng::sort(range)
rng::stable_sort(range)
rng::partial_sort(range, middle)

// 변환
rng::transform(range, out, func)
rng::copy(range, out)
rng::fill(range, value)

// 조건
rng::all_of(range, pred)
rng::any_of(range, pred)
rng::none_of(range, pred)

// 집계
rng::min(range)
rng::max(range)
rng::minmax(range)

투영 (Projection)

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

std::vector<Person> people = { /* ... */ };

// 투영으로 정렬
std::ranges::sort(people, {}, &Person::age);

// 투영으로 검색
auto it = std::ranges::find(people, "Alice", &Person::name);

// 투영으로 최대값
auto oldest = std::ranges::max(people, {}, &Person::age);

자주 발생하는 문제

문제 1: 반복자 vs 범위

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

// ❌ 기존 방식
std::sort(v.begin(), v.end());

// ✅ ranges
std::ranges::sort(v);

// 더 간결하고 안전

문제 2: 투영 타입

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

std::vector<Person> people = { /* ... */ };

// ✅ 멤버 포인터
std::ranges::sort(people, {}, &Person::age);

// ✅ 람다
std::ranges::sort(people, {},  { return p.age; });

문제 3: 뷰 수정

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

auto view = v | std::views::filter( { return x > 2; });

// ❌ 뷰는 읽기 전용
// std::ranges::sort(view);  // 에러

// ✅ 원본 수정
std::ranges::sort(v);

문제 4: 범위 반환

// ranges 알고리즘은 subrange 반환
auto result = std::ranges::find_if(v, pred);

// result.begin(): 찾은 위치
// result.end(): 범위 끝

if (result.begin() != v.end()) {
    std::cout << "찾음: " << *result.begin() << std::endl;
}

알고리즘 조합

#include <ranges>
#include <algorithm>

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

// 필터 -> 변환 -> 정렬
auto result = v
    | std::views::filter( { return x % 2 == 0; })
    | std::views::transform( { return x * x; });

std::vector<int> output(result.begin(), result.end());
std::ranges::sort(output, std::greater{});

for (int x : output) {
    std::cout << x << " ";  // 100 64 36 16 4
}

FAQ

Q1: Range Algorithms는?

A: C++20. 범위 기반 알고리즘.

Q2: 기존과 차이?

A:

• 범위 직접 전달
• 투영 지원
• subrange 반환

Q3: 투영은?

A: 비교/변환 전 변환 함수.

Q4: 뷰 수정?

A: 불가. 원본 수정.

Q5: 성능?

A: 기존 알고리즘과 동일.

Q6: 학습 리소스는?

A:

• “C++20 Ranges”
• “C++20 The Complete Guide”
• cppreference.com

---

같이 보면 좋은 글 (내부 링크)

이 주제와 연결되는 다른 글입니다.

• C++ Range Adaptor | “범위 어댑터” 가이드
• C++ Ranges | “범위 라이브러리” 가이드
• C++ subrange | “부분 범위” 가이드

관련 글

• C++ Range Adaptor |
• C++20 Ranges | begin/end 반복 탈출하고 ranges 알고리즘 쓰기
• 배열과 리스트 | 코딩 테스트 필수 자료구조 완벽 정리
• C++ Algorithm Copy |
• C++ Algorithm Count |