[C] 배열과 포인터 - 2

배열과 포인터 - 2

포인터의 개념, 포인터의 선언과 참조방법, 포인터의 기억공간의 표현, 포인터 연산.

• 학습 목표
  1. 변수의 주소 이해.
  2. 표인터 개념 이해.
  3. 포인터 변수 선언 및 참조.
  4. 포인터 기억공간 표현의 이해.
  5. 포인터 연산의 이해.

주요 용어

• 포인터 : 변수의 주소 값을 갖는 특별한 변수.
• void형 포인터 : 프로그램 실행 시에 자료형이 경정되는 경우에 사용되는 포인터.
• 포인터 연산 : 포인터 변수에 +, -, ++, -- 연산자를 사용하는 연산.

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포인터(pointer)의 개념

pointer : 변수의 일종.

• 변수 : 특정 데이터 값을 가지고 있음.
• 포인터 : 특정 데이터가 저장된 기억장소의 주소(번지)값을 가지고 있음.

기억공간을 변수명으로 접근하지 않고 주소로 접근하기 위해 사용.

일반적인 변수의 기억공간 표현

• 변수는 변수 선언에 의해 기억공간이 할당됨.
• 할당된 기억공간에 변수에 대입된 데이터가 저장.
• 할당된 기억공간은 주소(번지)가 부여되어 있음.

• -> 변수가 주소를 의미 한다면, 주소를 이용하여 변수와 같은 동일한 작업이 가능하다.
  • -> 따라서 주소값(포인터 값)을 다룰 수 있는 변수가 필요.
  • -> 포인터 변수 : 변수의 주소 값을 갖는 특별한 변수.

변수 주소의 예

  #include <stdio.h>

  void main()
  {
    int days = 365;
    int month = 12;
    int Table[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    //  & : 주소를 의미한다.
    printf("addr of days : %x\n", &days);
    printf("addr of month : %x\n", &month);
    printf("addr of array : %x\n", Table); //  배열명은 기본적으로 주소를 나타냄.
    printf("addr of first element of array : %x\n", &Table[0]);
    printf("addr of second element of array : %x\n", &Table[1]);
  }

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포인터변수의 선언

• 형식 : 자료형 *포인터변수명;

• 사용 예 : int *p;

• 기능 : 변수 p는 포인터 변수로서 정수형의 자료를 갖는 변수의 주소를 갖는다.

• int *p

  • p : 포인터 변수로서 정수 형 자료가 수록되어있는 주소를 갖고 있다.
  • *p : 해당 주소에 수록되어 있는 정수 형 자료를 갖고 있다.

  #include <stdio.h>

  void main()
  {
    int a, b;
    int *p; //  변수 p를 포인터 변수로 선언.

    a = 5000;

    p = &a; //  포인터 변수 p에 변수 a의 주소값 대입.

    b = *p; //  포인터 변수 p가 가리키는 주소의 내용을, 변수 b에 저장.

    printf("a : %d, b : %d, p : %x", a, b, p);
  }

 

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포인터변수의 참조

포인터 변수의 참조 => &, * 연산자 사용.

• 잘 못 된 예

 

• 포인터변수의 올바른 참조 방법.

• 포인터 변수의 참조 예

  •  

      #include <stdio.h>
    
      void main()
      {
        int *p, i = 3, j;
    
        p = &i; //  포인터 변수 p가 변수 i의 주소를 가리킴. 주소값 확보.
        j = *p; //  포인터 변수 p가 가리키는 번지의 내용을 변수 j에 대입.
        j++;    //  변수 j의 값을 1증가.
    
        printf("*p = %d\n", *p);
        printf(" p = %x\n", p);
        printf(" j = %d\n", j);
      }
      /**
       * p = &i;
       * 포인터 변수 p가 어느 공간을 가르킬 것인가.
       * 포인터 변수는 특정 기억공간을 가리키는 지시자이고,
       * 이 지시자가 어느 위치를 가르킬 것인지를 지정하는 것이 포인터 변수에서 제일 중요.
       */

• 포인터 변수 참조의 기억공간 표현

void 형 포인터

• 형식 : void *포인터명;
• 의미 : 프로그램 실행시에 자료형이 결정되는 경우에 사용.
• 저장하기 전에 명시적 형변환 필요.

void 형 포인터의 사용 예

  #include <stdio.h>

  void main()
  {
    int a = 100;
    char b = 'B';
    void *p = NULL; // void형 포인터를 선언 후 초기화

    p = (int *)&a;
    //  void형 포인터 p에 int형 변수 a의 주소를
    //  명시적 형변환을 이용하여 대입.
    printf("*p = %d\n", *(int *)p);

    p = (char *)&b;
    //  void형 포인터 p에 char형 변수 b의 주소를
    //  명시적 형변환을 이용하여 대입.
    printf("*p = %c\n", *(char *)p);
  }

일반 변수와 표인터 변수의 비교

		일반 변수		포인터 변수
선언	int a;		정수형 변수 a 선언		int *a;	포인터변수 a를 정수형으로 선언
값 할당	a = 100;	변수 a에 100 할당	*a = 100;	a 주소에 100 할당
주소 참조	&a	변수 a의 주소	a	a 자체가 주소
주소 연산	연산 불가능		a--;	포인터를 1 감소

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포인터 연산

포인터가 선언 되어있을 때 포인터와 포인터와 끼리의 계산이 가능하다.

포인터와 기억공간의 대응 관계

포인터 변수에 +, -, ++, -- 연산자를 사용하는 연산

• int a[10], *p, *q;

포인터 연산의 예

  #include <stdio.h>

  void main()
  {
    int *p, a[] = {10, 20, 30, 40, 50};

    //  배열 첫 번째 요소의 주소값을 포인터변수 p에 저장.
    p = &a[0];

    printf("*p     == %d\n", *p); //  10
    //  포인터 p의 값 출력 후 주소를 1(4byte) 증가.
    printf("*p++   == %d\n", *p++); //  10
    //  포인터 p의 주소를 1(4byte) 증가 후 출력.
    printf("*++p   == %d\n", *++p); //  30

    //  포인터 p의 주소를 2(8byte) 증가
    p = p + 2;

    printf("*p     == %d\n", *p);   //  50
    printf("a[2]   == %d\n", a[2]); //  30
    //  포인터 p의 값에 2를 증가.
    printf("*p + 2 == %d\n", *p + 2); //  32
  }

  #include <stdio.h>

  void main()
  {
    int *p, *q;
    int a[] = {10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100};

    p = &a[3];

    printf("*p       == %d\n", *p); //  40
    //  *(p + 3)과 *p + 3은 다르다.
    printf("*(p + 3) == %d\n", *(p + 3)); //  70

    q = p + 3;

    printf("*q       == %d\n", *q); //  70

    //  동일 배열을 가르키는 경우 두 포인터 간의 뺄샘.
    printf(" q - p   == %ld\n", q - p); //  3
    printf(" p - q   == %ld\n", p - q); //  -3

    //  두 포인터 간의 덧셈은 불가능.
    //printf(" p + q   == %d\n", p + q);
  }