C++에서 배열(array)은 같은 타입의 데이터를 연속된 메모리 공간에 저장하는 자료구조입니다. C++에는 여러 종류의 배열이 있으며, 각각의 특징과 사용법을 자세히 설명해드리겠습니다.

1. C 스타일 배열 (C-style Array)

기본 선언과 초기화

// 선언과 동시에 크기 지정
int arr1[5];                    // 크기 5인 정수 배열 (초기화되지 않음)
int arr2[5] = {1, 2, 3, 4, 5};  // 초기화 리스트로 초기화
int arr3[] = {1, 2, 3};         // 크기 자동 추론 (크기 3)
int arr4[5] = {1, 2};           // 나머지는 0으로 초기화 {1, 2, 0, 0, 0}
int arr5[5] = {};               // 모든 원소를 0으로 초기화

// 문자 배열
char str1[10] = "Hello";        // null-terminated 문자열
char str2[] = "World";          // 크기 자동 계산 (6: 'W','o','r','l','d','\\0')

접근과 사용

int numbers[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

// 인덱스를 통한 접근
numbers[0] = 15;                // 첫 번째 원소 수정
int value = numbers[2];         // 세 번째 원소 읽기 (30)

// 포인터를 통한 접근
int* ptr = numbers;             // 배열 이름은 첫 번째 원소의 주소
*(ptr + 1) = 25;                // numbers[1] = 25와 동일

// 크기 계산
size_t size = sizeof(numbers) / sizeof(numbers[0]);  // 5

2. 다차원 배열

2차원 배열

// 2차원 배열 선언과 초기화
int matrix[3][4];                           // 3행 4열 배열
int matrix2[3][4] = {
    {1, 2, 3, 4},
    {5, 6, 7, 8},
    {9, 10, 11, 12}
};

// 또는 일차원처럼 초기화 가능
int matrix3[2][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

// 접근
matrix2[1][2] = 100;            // 2행 3열에 100 저장
int val = matrix2[0][1];        // 1행 2열 값 읽기 (2)

3차원 이상 배열

int cube[2][3][4];              // 3차원 배열
cube[0][1][2] = 42;             // 접근

// 초기화
int tensor[2][2][2] = {
    {{1, 2}, {3, 4}},
    {{5, 6}, {7, 8}}
};

3. std::array (C++11)

기본 사용법

#include <array>

// 선언과 초기화
std::array<int, 5> arr1;                    // 기본 초기화 (값 불확정)
std::array<int, 5> arr2 = {1, 2, 3, 4, 5}; // 초기화 리스트
std::array<int, 5> arr3{};                  // 모든 원소 0으로 초기화

// C++17부터 타입 추론 가능
std::array arr4{1, 2, 3, 4, 5};             // std::array<int, 5>로 추론

std::array의 장점

std::array<int, 5> numbers{10, 20, 30, 40, 50};

// 크기 정보 유지
std::cout << numbers.size() << std::endl;   // 5

// 안전한 접근
try {
    numbers.at(10) = 100;                   // 범위 검사, 예외 발생
} catch (const std::out_of_range& e) {
    std::cout << "인덱스 오류!" << std::endl;
}

// 반복자 지원
for (auto it = numbers.begin(); it != numbers.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}

// 범위 기반 for 루프
for (const auto& num : numbers) {
    std::cout << num << " ";
}

// 다른 std::array와 비교
std::array<int, 5> other{10, 20, 30, 40, 50};
if (numbers == other) {
    std::cout << "같은 배열!" << std::endl;
}

4. 배열 비교표

1. 기본 특성 비교

2. 선언 및 초기화