C/C++ 자료 구조

C와 C++의 스택(stack) 자료 구조

이 레슨에서는 C의 고정 배열과 C++의 std::stack으로 나중에 들어온 것이 먼저 나가는 스택 연산을 구현합니다.

소개

스택(stack)은 맨 위에서만 작업할 수 있습니다. push는 새 요소를 맨 위에 올리고, pop은 맨 위 요소를 꺼내며, peek는 맨 위 요소를 꺼내지 않고 확인합니다. 스택은 쌓아 둔 책처럼 나중에 들어온 것이 먼저 나가는 LIFO 규칙을 따릅니다.

핵심 정리

연산을 작성하기 전에 항상 참이어야 하는 조건(불변식)을 정하세요.
구조가 비어 있을 때, 가득 찼을 때, 메모리 할당에 실패했을 때를 처리하세요.
각 연산의 복잡도와 메모리 관리를 함께 따져 보세요.

동작 원리 보기

push와 pop을 해 보면 마지막에 넣은 항목이 항상 먼저 나온다는 것을 알 수 있습니다.

C와 C++ 코드 예제

실행 →

main.c

#include <stdio.h>

typedef struct {
    int data[8];
    int size;
} Stack;

int push(Stack *stack, int value) {
    if (stack->size == 8) return 0;
    stack->data[stack->size++] = value;
    return 1;
}

int pop(Stack *stack, int *value) {
    if (stack->size == 0) return 0;
    *value = stack->data[--stack->size];
    return 1;
}

int main(void) {
    Stack stack = {{0}, 0};
    int value;
    push(&stack, 10);
    push(&stack, 20);
    pop(&stack, &value);
    printf("%d\n", value);
}

실행 결과

C++

실행 →

main.cpp

#include <iostream>
#include <stack>

int main() {
    std::stack<int> values;
    values.push(10);
    values.push(20);
    std::cout << values.top() << '\n';
    values.pop();
}

실행 결과

C와 C++ 비교

C 버전은 요소 8개짜리 고정 배열을 쓰므로, push할 때는 스택이 가득 찼는지(스택 오버플로), pop할 때는 비어 있는지 확인해야 합니다. C++의 std::stack은 내부 컨테이너로 용량을 관리하며, LIFO 규칙에 따라 같은 push, pop, top 연산을 제공합니다.

데이터(struct)와 연산이 분리되어 있고, 메모리는 직접 할당하고 해제합니다.

C++

클래스와 컨테이너가 데이터의 일관성을 지키고 자원을 스스로 관리합니다.

연습 문제

두 버전을 모두 실행한 다음 코드를 바꿔 보면서 각 언어가 주는 안전성의 차이를 살펴보세요.

비어 있는 상태와 최대 용량에 이른 순간에 대한 테스트를 추가해 보세요.
메모리 해제 코드를 작성하고 누수가 없는지 확인해 보세요.
표준 라이브러리의 같은 역할을 하는 컨테이너와 복잡도를 비교해 보세요.

챌린지로 연습하기

이 레슨에서 배운 내용으로 실제 문제를 풀어 보세요. 모든 챌린지는 브라우저에서 실행되며 즉시 테스트와 AI 리뷰를 받을 수 있습니다.

Mini Stack-Language Interpreter Evaluate a small stack language. 어려움

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