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존재하지 않는 키로 테이블에 접근하면?

파이썬 vs 루비 vs C++

존재하지 않은 키로 테이블에 접근했을때 각각의 언어는 어떤 식으로 행동할까? 올바르지 않은 인덱스로 리스트에 접근하면 각각의 언어는 어떤 식으로 행동할까? 파이썬, 루비, C++를 통해서 알아보자.

파이썬

파이썬은 C와 달리 음수 인덱스를 지원한다. -len(array) ~ len(array)-1 까지는 올바른 인덱스이다. 음수 인덱스를 쓰면 배열을 뒤에서부터 접근할 수 있다.

만약 파이썬의 리스트에 허용 범위를 벗어난 인덱스로 접근하면 어떤 일이 벌어질까? 존재하지 않는 키로 파이썬의 사전에 접근하면 어떤 일이 벌어질까?

foo_list = [1, 2, 3]
try:
    print(foo_list[100])
except Exception as ex:
    print(repr(ex))

foo_dict = {"foo": 2, "bar": 4}
try:
    print(foo_dict["spam"])
except Exception as ex:
    print(repr(ex))
$ python ./key_not_exist.py
IndexError('list index out of range',)
KeyError('spam',)

파이썬은 배열의 인덱스를 벗어나거나 존재하지 않는 키로 접근하면 예외가 발생한다.

루비

루비도 파이썬과 마찬가지로 음수 인덱스를 지원한다. 배열에서 허용하는 범위의 인덱스에서는 파이썬과 똑같이 행동한다. 그렇다면 허용되지 않은 범위의 인덱스에서는 어떻게 행동할까? 존재하지 않는 키로 해시에 접근하면 어떤 일이 벌어질까?

foo_list = [1, 2, 3]
begin
  p foo_list[100]
rescue => ex
  p ex
end

foo_dict = {foo: 2, bar: 4}
begin
  p foo_dict[:spam]
rescue => ex
  p ex
end
$ ruby ./key_not_exist.rb
nil
nil

루비는 배열의 인덱스를 벗어나거나 존재하지 않는 키로 접근하면 nil을 얻는다. 예제로 보는 Python과 Ruby의 문법 차이 - Multiple Assignment의 연장선이다. 만약 루비에서도 파이썬처럼 배열의 인덱스를 벗어나거나 존재하지 않는 키로 접근할때 예외를 발생시키려면 어떻게 해야될까? #fetch를 쓰면 된다.

foo_list = [1, 2, 3]
begin
  p foo_list.fetch(100)
rescue => ex
  p ex
end

foo_dict = {foo: 2, bar: 4}
begin
  p foo_dict.fetch(:spam)
rescue => ex
  p ex
end
$ ruby ./key_not_exist_alt.rb
#<IndexError: index 100 outside of array bounds: -3...3>
#<KeyError: key not found: :spam>

C++

파이썬에 Dictionary, 루비에 Hash가 있다면 C++에는 std::map이 있다. 존재하지 않는 키로std::map에 접근하면 어떤 일이 벌어질까?

#include <cstdio>
#include <map>
#include <string>

int main()
{
  std::map<std::string, int> foo_dict {
    {"foo", 2},
    {"bar", 4},
  };

  auto val = foo_dict["spam"];
  printf("[] => %d\n", val);
  printf("after using [], size : %lu\n", foo_dict.size());

  return 0;
}
$ make key_not_exist_bracket > /dev/null && ./key_not_exist_bracket
[] => 0
after using [], size : 3

??? map에는 2개를 넣어놨는데 한번 접근하고나니 map의 크기가 3이 되었다?

키가 존재하는지에 대해서 맵에 질의하는 방법은 세 가지가 있습니다. 명확한 방법은 다음과 같이 인덱스로서 키를 적용하는 것입니다.

이 경우의 단점은 키가 존재하지 않을 때 그 키를 삽입(insert)한다는 것입니다. 이때 값으로는 그 타입의 기본값이 주어집니다. 예를 들면, “spam”가 존재하지 않으면 0의 값으로 맵에 삽입됩니다.

맵에 질의를 하는 두 번째 방법은 맵과 관련된 find() 연산을 이용하는 것입니다 (이 경우의 find()는 제네릭 알고리즘이 아닙니다). find()는 다음과 같이 키로 호출됩니다.

키가 존재하면 find()는 키/값 쌍을 가리키는 반복자를 반환합니다. 그렇지 않으면 end()를 반환합니다.

세 번째 방법은 맵과 관련된 count() 연산을 사용하여 맵에 질의합니다. count()는 맵 내에서 항목의 빈도수를 반환합니다.

Essential C++, 3.7 맵(Map)의 사용, 스탠리 B. 립먼

std::map::find를 이용하면 이런 식으로 구현할 수 있다.

#include <cstdio>
#include <map>
#include <string>

int main()
{
  std::map<std::string, int> foo_dict {
    {"foo", 2},
    {"bar", 4},
  };

  auto it = foo_dict.find("spam");
  if(it != foo_dict.end()) {
    printf("found, find() => %d\n", it->second);
  } else {
    printf("not found\n");
  }
  printf("after using find, size : %lu\n", foo_dict.size());

  return 0;
}
$ make key_not_exist_find > /dev/null && ./key_not_exist_find
not found
after using find, size : 2

std::map::count를 이용하면 이런 식으로 구현할 수 있다.

#include <cstdio>
#include <map>
#include <string>

int main()
{
  std::map<std::string, int> foo_dict {
    {"foo", 2},
    {"bar", 4},
  };

  if(foo_dict.count("spam")) {
    printf("count() => %d\n", foo_dict["spam"]);
  } else {
    printf("not found\n");
  }

  printf("after using count, size : %lu\n", foo_dict.size());

  return 0;
}
$ make key_not_exist_count > /dev/null && ./key_not_exist_count
not found
after using count, size : 2

Summary

  • 예외를 던진다
  • null같은 값을 반환
  • 적당히 기본값으로 채워준다.

존재하지 않는 키로 테이블에 접근하면 크게 3가지중 한가지로 행동할 것이다. (이 범위에서 벗어나는 해괴한 행동이 또 있을까? 지금은 생각나지 않는다)

그리고 한가지 더, 그러니까 우리는 C++을 멀리하고….

도전과제

이 글에서는 파이썬의 List, 루비의 Array에 대응되는 std::vector에 대해서는 다루지 않았다. 올바르지 않은 인덱스로 std::vector에 접근하면 어떤 일이 벌어질까? vector에 인덱스로 접근하는 방법이 하나뿐일까?

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