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.

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]);
  }

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);
  }

 


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

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);
  }
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배열의 개념에 대해 알아보고, 배열의 정의와 선언 형태, 배열과 기억공간의 표현에 대해 알아본다.

  • 학습 목표

    1. 배열을 선언하고 초기화.
    2. 배열의 요소를 참조.
    3. 배열과 기억공간의 표현을 이해.
    4. char형 배열을 이해.

주요 용어

  • 배열 : 동일한 자료형으 ㅣ값들이 순서적으로 하나의 이름(배열명)에 모여있는 것으로, 같은 이름을 갖는 하나 이상의 변수 리스트.
  • 1차원 배열 : 배열의 첨자가 하나만 있는 배열.
  • 2차원 배열 : 배열의 첨자가 2개인 배열.
  • 3차원 배열 : 배열의 첨자가 3개인 배열.
  • char형 배열 : 문자열을 처리하기 위해 사용되는 배열.

배열의 개념

n개의 자료를 처리하기 위해, n개의 변수를 만들고 모든 변수 이름을 기억하고 자료를 처리하기는 복잡함. ->
일관성 있고 효율적인 새료운 변수릐 필요

  • 하나의 변수 이름에 순서에 의한 번호 부여.
  • 변수명[0], 변수명[2], ...
  • 효율적인 자료 처리 가능.

배열의 정의와 형태

  • 배열의 정의.
    • 동일한 자료형을 갖는 자료들의 리스트.
    • 배열의 각 요소는 하나의 변수로 취급.
    • 배열은 배열명첨자로 구분.
  • 배열 선언 형태.
    • 1차원 배열.
    • 2차원 배열.
    • 3차원 배열.

1차원 배열

  • 배열의 첨자가 하나만 있는 배열.
  • 첨자의 개수는 배열 전체의 구성요소의 개수를 의미.
  • 배열의 각 요소는 배열명과 첨자로 구분.
    • 첨자는 0 부터 시작.
  • 배열의 각 요소는 배열명과 첨자로 구분.
    • 자료형과 기억 클래스는 갖는다.

선언

  • 형식 : 자료형 배열명 [개수]
  • 사용 예 : int a [10]
  • 의미 : 1차원 배열로서, 배열명은 a, 크기는 10, 정수 값이 기억됨.

1차원 배열의 기억 공간 표현

1차원 배열의 기억 공간 표현

1차원 배열의 초기화

배열을 선언하면 기억공간을 초기화 해야 함.

  • 초기화 방법.

    1. 배열선언 후 초기값 할당.

      •  int arr[4];  // -> 반드시 배열의 크기를 지정해야 함.
         arr[0] = 10;
         arr[1] = 20;
         arr[2] = 30;
         arr[3] = 40;
    2. 배열선언과 동시에 초기값 할당.

      •  int arr[4] = {10, 20, 30, 40};      //  -> 배열의 각 요소에 초기 값 할당.
         int arr[] = {10, 20, 30, 40};       //  -> 배열의 크기 생량 가능.
         int arr[4] = {10, 20, 30,};         //  -> arr[3] = 0으로 초기화.
         int arr[4] = {10, , 30, 40};        //  -> 에러 발생.
         int arr[4] = {10, 20, 30, 40, 50};  //  -> 에러
    3. 외부로부터 자료를 입력받아 초기화.

      •  int x[10];
         for( i = 0; i < 10; i++ ) {
           scanf("%d", &x[i]);
         }
  • 1차원 배열의 초기화 후 기억공간의 표현
    int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};

1차원 배열의 초기화 후 기억공간의 표현

 

  • EX 1

    • #include <stdio.h>
      
      int main()
      {
        //  배열 선언과 초기화
        int arr1[4] = {10, 20, 30, 40};
        int arr2[] = {10, 20, 30, 40};
        int arr3[4] = {10, 20};
        int arr4[4] = {0};
        int i;
      
        printf("\narr1 ->\n\t");
        for (i = 0; i <= 3; i++)
        {
          printf("[%d] : %d\t", i, arr1[i]);
        }
        printf("\narr2 ->\n\t");
      
        for (i = 0; i <= 3; i++)
        {
          printf("[%d] : %d\t", i, arr2[i]);
        }
        printf("\narr3 ->\n\t");
        for (i = 0; i <= 3; i++)
        {
          printf("[%d] : %d\t", i, arr3[i]);
        }
        printf("\narr4 ->\n\t");
        for (i = 0; i <= 3; i++)
        {
          printf("[%d] : %d\t", i, arr4[i]);
        }
        printf("\n");
      
        return 0;
      }
  • EX 2

    •   #include <stdio.h>
      
        int main()
        {
          //  1차원 배열 선언과 초기화
          static int x[] = {1, 2, 3, 4};
          static int y[] = {10, 20, 30, 40};
      
          int i, z[4];
      
          for (i = 0; i < 4; ++i)
            z[i] = x[i] + y[3 - i];
      
          printf("SUM OF OTHER SIDE OF EACH ARRAY\n");
      
          for (i = 0; i < 4; ++i)
            printf("%d + %d = %d\n", x[i], y[3 - i], z[i]);
      
          return 0;
        }

2차원 배열 선언

  • 형식 : 자료형 배열명[행의 수][열의 수]
  • 사용 예 : int a[3][4];
  • 의미 : 2차원 배열로, 배열 명은 a이고, 3행 4열로 됨 12개의 요소를 가진 정수형 배열.

2차원 배열의 선언과 초기화

  int arr[3][3] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
  int arr[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
  int arr[3][3] = {
      {1, 2, 3}
    , {4, 5, 6}
    , {7, 8, 9}
  };

2차원 배열의 기억공간 표현

 

2차원 배열의 기억공간 표현

 

2차원 배열의 사용 예

  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    static int score[4][3] = {
        {90, 90, 90},
        {80, 80, 80},
        {70, 70, 70},
        {60, 60, 60}};
    int sum, i, j;

    printf("No\tA\tB\tC\tSUM\n");

    for (i = 0; i < 4; ++i)
    {
      sum = 0;
      printf("%3d", i + 1);

      for (j = 0; j < 3; j++)
      {
        printf("\t%3d", score[i][j]);
        sum += score[i][j];
      }
      printf("\t%3d\n", sum);
    }

    return 0;
  }

3차원 배열의 선언

  • 형식 : 자료형 배열명 [면의 수] [행의 수] [열의 수];
  • 사용 예 : int a[2][3][4];
  • 의미 : 3차원 배열로서, 배열 명은 a이고, 2면 3행 4열로 된,
    24개 요소를 가진 정수형 배열.

3차원 배열의 초기화와 기억공간 표현

 

3차원 배열의 초기화와 기억공간 표현


char형 배열

  • 형식 : char 배열명[문자열 길이 + 1]
  • 사용 예 : char str[12]
  • 의미 : 배열명 str, 12문자 길이를 가진 char 형 배열.

char형 배열선언과 초기화

  char name[] = "JEAHA OH"; // 문자열 단위로 초기화
  char addr[] = {'S', 'E', 'O', 'U', 'L', '\0'}; // 문자 단위로 초기화. '\0'을 삽입 해야 함.

char형 배열 사용 예

  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    char name[] = "JEAHA OH";
    char addr1[6] = {'S', 'E', 'O', 'U', 'L', '\0'}; // 마지막 요소 \0 삽입
    char addr2[6] = {'S', 'E', 'O', 'U', 'L'};       //  마지막 요소 \0을 삽입하지 않을 경우 쓰레기 값이 붙을 수 있음.

    printf("\n name : %s", name);
    printf("\n addr1 : %s", addr1);
    printf("\n addr2 : %s", addr2);
    return 0;
  }
  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    char string[50];
    int i = 0;

    printf("\t INSERT SOMETHING STRING >> ");
    scanf("%s", string);

    printf("RECEIVED STRING : %s\n", string);
    printf("PRINT AS CHARACTER : ");

    while (string[i] != '\0')
    {
      printf("%c", string[i]);
      i++;
    }
    printf("\n");
    return 0;
  }

함수와 배열

  • 배열을 함수의 매개변수로 사용할 경우
    • 함수 호출 시 배열명만 명시하여 호출.
    •   int score[2][5] = {{1, 2, 3, 4, 5}, {1, 1, 1, 1, 1}};
        score_sum( score, 2, 5);
  • 함수의 헤더에는
    • 1차원 배열의 경우 크기 생략 가능
    • 다차원 배열의 경우 가장 높은 차원의 크기 생략 가능.
  #include <stdio.h>

  void score_sum(int gr[][5], int, int);

  int main()
  {
    int score[2][5] = {
        {10, 20, 30, 40, 50},
        {10, 10, 10, 10, 10}};

    score_sum(score, 2, 5);

    return 0;
  }

  void score_sum(int gr[][5], int row, int column)
  {
    int sum[2] = {0};
    int i, j;

    for (i = 0; i < row; i++)
    {
      for (j = 0; j < column; j++)
      {
        sum[i] += gr[i][j];
        printf("SUM[%d] = %d\n", i, sum[i]);
      }
    }

    printf("\n");
  }

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함수와 기억 클래스 - 2

함수의 호출방법, 호출 함수와 피 호출함수사이의 자료전달방법, 변수의 유효범위아 기억클래스의 개념.

  • 학습 목표

    1. 값에 의한 자료 전달 방법과 참조에 의한 자료전달방법의 차이 이해.
    2. 지역 변수와 전역변수의 이해.
    3. 기억클래스의 의해.

주요 용어

  • 기억 클래스 : 변수를 기억공간의 특정 영역에 할당하는 방법.
  • 지역 변수 : 특정 범위 내에서만 사용되는 변수.
  • 전역 변수 : 프로그램 전체에 걸쳐 사용될 수 있는 변수.
  • 자동 변수 : 함수 실행 시 만들어 지고 실행이 끝나면 기억공간이 제거되는 유형.
  • 정적 변수 : 프로그램이 끝날 때까지 기억영역이 유지되는 유형.
  • 외부 변수 : 함수외부에서 선언되어 프로그램이 끝날 때가지 기억영역이 유지되는 유형.
  • 레지스터 변수 : CPU내의 레지스터에 자료를 저장하고자 할 때 사용되는 유형.

매개변수 사이의 자료 전달

Call By Value - 값에 의한 자료 전달

  • 기본적인 자료전달 방법.

  • 실 매개변수와 형식 매개변수 사이에 값의 전달.

  • 호출한 함수의 실행이 끝난 다음 전달받은 값을 되돌려 받지 못함.

  • 구조

    •   func1(10, 20); // 함수호출(실 매개변수)
        ...
        int func(int x, int y) // 함수 정의 (형식 매개변수)
  • EX

    •   #include <stdio.h>
      
        void swap(int x, int y);
      
        int main()
        {
          int a = 3, b = 5;
      
          printf(":: Before Call a = %d, b = %d\n", a, b); //  ::  a = 3, b = 5
      
          swap(a, b);
      
          printf(":: After Call a = %d, b = %d\n", a, b);  //  :: a = 3, b = 5
          return 0;
        }
      
        void swap(int x, int y)
        {
          x ^= y;
          y ^= x;
          x ^= y;
          printf(">> Inside swap x = %d, y = %d\n", x, y); //  >> x = 5, y = 3
        }
  • 값에 의한 자료 전달 과정


Call By Reference - 참조에 의한 자료 전달

  • 호출함수와 피 호출함수의 매개변수 값을 서로 교환할 수 있는 자료전달 방법.

  • 값을 전달하는 것이 아니라 실 매개 변수의 값이 들어있는 주소 값이 전달됨.

  • 구조

    •   func1(&a, &b); // 함수호출 (실 매개변수)
        ...
        int func1( int * x, int * y) // 함수 정의 (형식 매개변수)

& : 주소 연산자.

호출 하는 곳에서는 &를 붙여서 주소를 전달하는 것을 명시적으로 표현.

* : 내용 연산자. (*가 붙은 변수를 포인터 변수라고 한다.)

호출 당하는 곳에서는 *를 붙여서 주소가 가르티는 내용을 사용함을 명시적으로 표현한다.

  • EX

    • 참조에 의한 자료 전달방법은 피호출 함수 내에서 값의 변화가 일어나면 실 매개변수의 값도 변화됨.

    •   #include <stdio.h>
      
        void swap(int *x, int *y);
      
        int main()
        {
          int a = 3, b = 5;
      
          printf(":: Before Call a = %d, b = %d\n", a, b); //  :: a = 3, b = 5
      
          swap(&a, &b);
      
          printf(":: After Call a = %d, b = %d\n", a, b); //  :: a = 5, b = 3
          return 0;
        }
      
        void swap(int *x, int *y)
        {
          *x ^= *y;
          *y ^= *x;
          *x ^= *y;
          printf(">> 4. Inside swap x = %d, y = %d\n", *x, *y); //  >> a = 5, b = 3
        }
  • 참조에 의한 자료 전달 과정


기억 클래스 (Storage class)

  • 변수를 기억공간의 특정영역에 할당하는 방법.
  • 즉, 각 변수의 유효범위와 존속기간을 설정.
    • 변수의 사용 위치에 따라.
      • 지역 변수.
      • 전역 변수.
    • 변수의 존속기간에 따라
      • 자동 변수.
      • 정적 변수.
      • 외부 변수.
      • 레지스터 변수.

지역변수와 전역변수

지역 변수 (local variable)

  • 특정 범위 내에서만 통용되는 변수.

  • 선언된 블록이나 함수 내에서만 사용 가능.

  • 함수에서 사용되는 매개변수에도 해당.

  • 지역변수 사용 예

    •   #include <stdio.h>
      
        void func();
      
        int main()
        {
          //  main()) 내부에 선언되어 main()에서만 사용가능한 지역변수
          int i = 10;
      
          printf("\n main i : %d", i);
      
          func();
      
          printf("\n main i : %d\n", i);
      
          return 0;
        }
      
        void func()
        {
          //  main()의 i와는 별개인 지역변수.
          int i;
      
          i = 20;
          printf("\n func i : %d", i);
        }
    •   #include <stdio.h>
      
        int main()
        {
          // BLOCK A
          int x = 2, y = 4;
      
          printf("A >> x : %d, y : %d\n", x, y);
      
          {
            //  BLOCK B
            int x;
            x = 5;
            y++;
            printf("B >> x : %d, y :%d\n", x, y);
          }
          printf("A >> x : %d, y :%d\n", x, y);
        }

전역 변수 (global variable)

  • 함수 밖이나 외부 파일에서 선언되어 프로그램 전체에 걸쳐 사용될 수 있는 변수
  int x, y; //  변수 x, y는 **프로그램 전체에서 사용가능한 전역변수**(함수 외부에서 선언됨)

  long func1 (int m, int n) {
    x++, y--;
    m++, n--;
    //  변수 m, n은 func1 내에서만 사용 가능한 **지역변수**.
  }

  void func2 () {
    int m, n;
    //  func2()의 **지역변수**.
  }

  void main(){
    int m, n;
    // main()에서만 사용 가능한 **지역변수**.
    long x;

    x = func1( 10, 20 );
    func2()
  }
  • EX

    •   #include <stdio.h>
      
        void func();
        int x;
        //  **전역변수**, 가급적 프로그램의 선두에 위치하는 것이 좋음.
        //  전역변수는 초기화 안 하면 **0으로 자동 초기화**.
      
        int main()
        {
      
          printf(" 1 ) x : %d\n", x);
      
          func();
      
          printf(" 2 ) x : %d\n", x);
      
          return 0;
        }
      
        void func()
        {
          //  전역 변수이기 때문에 어디서나 사용 가능.
          x++;
        }

전역 변수와 지역변수의 비교

  • 동일 범위 내에서는 지역변수가 우선.
  • 전역변수의 선언은 프로그램 선두에 위치.
  • 가급적 지역변수를 사용하는 것이 효율적.
    • 함수의 독립성 향상.
    • 디버깅 효율 향상.
    • 기억공간 절약.

변수의 기억 클래스 종류

  • 변수의 초기화, 존속기간, 유효범위에 따라 구별.
    • 자동 (auto)
    • 정적 (static)
    • 외부 (extern)
    • 레지스터 (register)

기억 클래스를 이용한 변수 선언

  • 형식 : 기억클래스 자료형 변수명;
  • 기능 :
    • 기존의 변수 선언문에 기억클래스만 기입.
    • 선언된 변수에 저장도니 자료는 해당 기억영역에 놓이게 됨.
  • 사용 예
    • auto int a;
    • static int b;
    • extern int c;
    • register int c;

자동변수

  • 함수 실행시 만들어지고, 실행이 끝나면 기억공간이 제거됨.
  • 예약어 auto를 사용 (생략 가능)
  • 통용 범위는 변수가 선언된 블록이나 함수 내로 한정.
  • 지역변수에 해당.
  • 초기화 필요.
  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    int i = 1;
    auto int j = 2;
    { //  BLOCK A
      int i = 3;
      { //  BLOCK B
        int i = 4;

        printf("i in BLOCK B : %d\n", i);
        printf("j in BLOCK B : %d\n", j);
      }
      printf("i in BLOCK A : %d\n", i);
    }
    printf("i in BLOCK MAIN() : %d\n", i);

    return 0;
  }

정적변수

  • 기억 영역이 프로그램 끝날 때까지 유지.
  • 예약어 static 사용.
  • 전역 변수에 해당.
  • 변수의 값은 프로그램 실행 중 계속 유지.
  • 초기화가 없으면 0 으로 초기화 됨.
  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    //  자동 변수 선언
    int a = 10;
    //  정적 변수 선언
    static int b = 20;

    {
      int a = 5;
      printf("a : %d b : %d\n", a, b);
      // a는 자동 변수이므로 블럭 안에서만 효력이 발생함.
    }
    printf("a : %d b : %d\n", a, b);

    return 0;
  }
  #include <stdio.h>

  void test();

  int main()
  {
    int i = 0;

    while (i < 3)
    {
      test();
      i++;
    }

    return 0;
  }

  void test()
  {
    auto int a = 0;
    static int s = 0;

    printf("auto : %d, statc : %d\n", a, s);

    ++a, ++s;
  }
  /**
   * auto : 0, statc : 0
   * auto : 0, statc : 1
   * auto : 0, statc : 2
   * 자동변수는 호출 될 때 마다 값이 초기화 되지만,
   * 함수 내에서 사용된
   * **정적 변수는 함수를 빠져 나가더라고 그 값을 유지**
   * (한번만 초기화 됨)
   */

외부 변수

  • 함수의 외부에서 선언.
  • extern 예약어 사용.
  • 전역 변수에 해당.
  • 초기화가 없으면 0으로 초기화 됨.
  • 다른 파일에서 외부변수로 선언된 변수의 값을 참조할 수 있음.
  #include <stdio.h>

  int i = 10, j = 20;

  void main()
  {
    //  외부 변수 선언
    //  (**생략 가능**, 변수 i가 선언되면, 선언된 위치 이하부터 그 갑ㅆ이 유효하기 때문.)
    extern int i;
    //  외부 변수 선언
    //  (**생략 불가**, 변수 k가 범위 바깥에 있으므로 )
    extern int k;

    //  변수 j = 20, j = 100이 동시 선언시, **지역변수(자동변수)가 우선**
    int j = 100;

    printf("i : %d, j : %d, k : %d\n", i, j, k);
    //  i : 10, j : 100, k : 50
  }

  int k = 50;
  #include <stdio.h>
  #pragma warning(disable : 4996)

  //  extern_ex() 함수 원형 선언.
  void extern_ex();
  //  전역변수 s 선언.
  char s[100];

  int main()
  {
    printf("INSERT STRINGS : ");
    scanf("%s", s);

    printf("String (%s) WILL STORE GLOBAL VARIABLE S.\n", s);
    extern_ex(); // extern_ex() 호출

    return 0;
  }
  #include <stdio.h>

  extern char s[]; // 변수 s를 외부 변수로 선언

  void extern_ex()
  {
    //  외부 변수 s 출력.
    printf("EXTERNAL VARIABLE S IS \n%s\n", s);
  }

레지스터 변수

  • CPU 내의 레지스터에 자료를 저장하고자 할 때.
  • 예약어 register를 사용.
  • 자동 변수와 동일한 속성.
  • 프로그램의 실행속도 증가를 목적으로 사용.
    (주로 반복문에서 카운터 변수로 사용)
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함수와 기억 클래스 - 1

C 언어에서 함수의 개념, 표준함수와 사용자 정의 함수, 함수의 선언, 정의, 호출 방법.

  • 학습 목표

    1. 함수의 개념과 중요성 이해.
    2. 표준함수와 사용자 정의함수 이해.
    3. 함수의 선언, 정의, 호출 방법 이해.
    4. 표준함수에 대한 헤더파일 사용.

프로그램 언어의 제어 구조

  • 함수 : 특정한 작업(기능)을 수행하도록 설계된 독립적인 프로그램.
  • 표준 함수 : C 언어에서 자체적으로 제공하는 함수.
  • 사용자 정의함수 : 사용자가 정의하여 사용하는 함수.
  • 함수 원형 : 함수를 프로그램에서 사용하기 위한 함수의 양식.
  • 함수 호출 : 사용할 함수를 부르는 것.
  • 매개변수 : 호출하는 함수와 호출 당하는 함수에 쓰이는 변수.

함수의 개념

특정한 작업(기능)을 수행하도록 설계된 독립적인 프로그램.
정해진 순서에 따라 실행 됨으로 프로그램의 기능을 수행 함.

C 프로그램은 함수들로 구성

  • 전체의 실행 내용을 몇 개의 모듈(module)로 분류.
  • 각각의 모듈에 해당하는 내용을 함수로 작성.
  • 실행 순서에 따라 그 함수들을 차례로 호출하여 실행.

함수의 특성

  • 함수들은 서로를 자유롭게 호출 가능.
  • 모든 함수는 서로 독립적.

함수의 장점

  • 프로그램의 수정이 쉽다.
  • 함수의 재사용으로 코드 중복을 최소화 함.
  • 프로그램 기능을 한 눈에 파악할 수 있게 함으로 유지보수가 쉬움.

단위 프로그램을 하나의 함수에 기술 한 경우

  void main() {
    // 성적 입력 코드
    ...
    // 성적 수정 코드
    ...
    // 성적 처리 코드
    ...
    // 성적 출력 코드
    ...
  }
  • 함수의 길이가 커짐.
  • 프로그램 가독성이 낮음.
  • 수정의 어려움이 있음.
  • 일부분만 재호출 불가능.

표준 함수

C 언어에서의 함수

  • 표준함수 : C 언어 자체에서 제공하는 함수.
  • 사용자 정의함수 : 사용자가 정의하여 사용하는 함수.

표준 함수

  • 표준함수의 원형은 헤더파일(*.h)에 정의.
  • 표준함수의 실체는 라이브러리 파일에 수록.
  • 표준함수를 사용하려면 원형이 선언되어 있는 헤더파일을 #include 해줘야 함.

표준 함수의 원형 예

  • prntf(), scanf() 의 원형.
    •   int printf(const char * format, ...);
        int scanf(const char * format, ...);
    • stdio.h(standard input output의 약자)헤더파일에 정의 되어 있음.
    • 표준 함수를 사용하려면 #include <stdio.h>를 꼭 해야 함.
  • sin(), cos() 의 원형.
    •   double sin(double x);
        double cos(double x);
    • math.h 헤더파일에 정의되어 있음.
    • 표준함수를 사용하려면 #include <math.h>

C 언어 표준 함수의 대표적인 예

헤더 파일 선언된 함수 EX
stdio.h 입출력함수 printf(), scanf(), getchar(), putchar(), ...
stdio.h 파일 관련 함수 fopen(), fclose(), fprintf(), ...
conio.h 콘솔 입출력 함수 putch(), cputs(), cprintf()(), getch(), chetche(), cscanf(), ...
string.h 문자열 처리 함수 strcat(), strcmp(), strcpy(), strlen(), strncat(), strncpy(), ...
math.h 수학 함수 sqrt(), sin(), cos(), tan(), log(), exp(), pow(), abs(), asin(), acos(), atan(), cosh(), ...
ctype.h 문자 형태 판별 함수 isalpha(), isdigit(), islower(), ...
ctype.h 문자 변환 함수 tolower(), toupper()
stdlib.h 수치변환 함수 atoi(), itoa()
stdlib.h 난수 관련 함수 rand(), srand()
stdlib.h 정렬/검색 함수 qsort(), lfind()

표준함수 사용의 예

  •   #include <stdio.h> //  입출력 함수를 처리하기 위한 헤더파일 (standard input output)
      #include <math.h>  //  수학 함수를 처리하기 위한 헤더파일
      #include <stdlib.h>
    
      int main()
      {
        int a, b, c;
        int i = -5, j = 2;
        double x = 12.34;
    
        printf("abs( -5 ) = %d\n", abs(i)); //  x의 절댓값.
    
        a = ceil(x);
        printf("ceil( 12, 34 ) = %d\n", a); //  x 이상의 최소 정숫값.
    
        printf("cos( 10 ) = %f\n", cos(10));
    
        printf("exp( 2 ) = %.f\n", exp(j)); //  x의 지숫값
    
        b = floor(x);
        printf("floor( 12.34 ) = %d\n", b); //  x 미민의
    
        printf("sqrt( 2 ) = %5f\n", sqrt(j));
    
        c = pow(4, j);
        printf("pow( 4, 2) = %d\n", c); //  pow(x, y) : x의 y제곱 값.
    
        return 0;
      }
  •     #include <stdio.h>
        #include <string.h> //  문자열 처리 함수를 위한 헤더파일
        #include <ctype.h>  //  문자형태 판별 함수(isalphat, isdigit)을 위한 헤더
    
        int main()
        {
          int i, alp = 0, no = 0, et = 0;
          char s[20];
    
          printf("\n STRING : ");
          scanf("%s", s);
    
          for (i = 0; i < strlen(s); i++)
          {
            if (isalpha(s[i]))
              alp++;
            else if (isdigit(s[i]))
              no++;
            else
              et++;
          }
    
          printf("alphabe = %d\n", alp);
          printf("number = %d\n", no);
          printf("etc = %d\n", et);
          printf("totoal = %d\n", strlen(s));
    
          return 0;
        }

사용자 정의 함수

사용자가 단위 프로그램을 함수로 정의하여 사용.

  • C 프로그램에서의 함수

    • main()함수 안에 표준 함수를 사용하는 형태
    • 동일 블럭 내의 프로그램 길이가 길어지면, 전체 프로그램은 복잡해 지고 이해하기가 어려워짐.
    • 전체 프로그램을 짧은 단위 프로그램으로 나누어 정의함으로 프로그램의 작성과 이해를 쉽게 할 필요가 있음.
  • 사용자 정의 함수의 예

    •   #include <stdio.h>
      
        int sum(int a, int b);
      
        int main()
        {
      
          int x, y, c;
      
          printf("\nx : ");
          scanf("%d", &x);
      
          printf("y : ");
          scanf("%d", &y);
      
          c = sum(x, y);
      
          printf("\nSUM : %d\n", c);
      
          return 0;
        }
      
        int sum(int a, int b) //  사용자 정의함수
        {
          return a + b;
        }

함수 정의의 구조

  •   반환_자료형 함수명( 자료형 매개변수1, 자료형 매개변수2, ...)  // 함수 헤더
      { // 함수 시작
        // 함수 몸체
      } // 함수 끝
  •   int sum(int a, int b)
      {
        return a + b;
      }

함수 헤더.

  • 반환 자료형.
    • 함수의 결과 값을 호출한 함수에 되돌려 줄 때의 자료형.
    • 사용될 수 있는 자료형은 C 언어에서 사용 가능한 모든 자료형.
    • 생략 가능하며, 생략할 경우 자료형은 int로 간주.
    • 반환 값이 없는 함수인 경우 void 형으로 선언(생략시 int로 처리).
  • 함수명
    • 변수명을 정하는 규칙과 동일한 방식으로 함수명을 정함.
    • 의미 있는 함수명을 정하는 것이 함수를 이해하는 데 도움을 줌.
  • 자료형과 매개변수
    • 자료형은 매개변수의 자료형을 나타냄.
    • 매개변수는 호출 함수와 피호출 함수 사이에 자료를 주고받기 위헤 사용.
    • 매개변수는 해당 함수 내에서 변수처럼 사용.
    • 매개변수가 여러 개일 경우에는 콤마(,)로 구분.
    • 매개변수가 없으면 void 형으로 사용.

함수 몸체

  • 함수가 하는 일을 정의하는 부분.
  • 중괄호 {}를 이용하여 함수의 시작과 끝을 나타냄.
  • C언어의 기본 구조와 동일.

함수의 사용

  • 함수를 사용하기 위해서는 함수의 원형 선언, 함수의 호출, 함수의 정의로 구성.

함수의 원형 선언

  • 함수는 변수와 같이 사용되기 전에 미리 선언.

  • 함수의 원형 선언은 일반적으로 main() 이전에 함.

    • 컴파일 시, main()을 먼저 컴파일 하기 때문에, main()에서 사용할 함수를 미리 선언해 줘야 함.
  • 원형선언은 함수정의 부분의 헤더부분에 세미콜론(;)만 추가 하면 됨.

    • 함수 원형선언은 함수와 관련된 3가지 성질을 선언.
      • 함수의 반환형.
      • 배개변수의 개수.
      • 배개변수의 자료형.
  • 피호출 함수가 main() 뒤에 선언된 경우 함수의 원형선언이 필요.

    •   #include <stdio.h>
      
        int sum(int a, int b);
      
        int main()
        {
          printf("sum = %d\n", sum(10, 20));
      
          return 0;
        }
      
        int sum(int a, int b)
        {
          return (a + b);
        }
  • 피 호출 함수가 main() 앞에 선언된 경우 원형선언 필요 X.

    •   #include <stdio.h>
      
        int sum(int a, int b)
        {
          return (a + b);
        }
      
        int main()
        {
          printf("sum = %d\n", sum(10, 20));
      
          return 0;
        }

함수의 호출

  • 함수는 일종의 부 프로그램.
  • 함수의 호출이 있어야 함.
  • 함수 호출의 방법.
    • 함수명과 매개변수의 열거.
  • 함수 호출과 프로그램 실행순서.
    • main() 시작.
    • ()를 만나면 함수의 호출이 발생.
    • 해당 함수 시작.
    • 해당 함수 수행 결과 반환.
    • main()의 남은 부분 수행

매개변수

  • 실 매개변수
    • 함수를 호출하는 함수(호출함수)에 쓰이는 매개변수.
  • 형식 매개변수
    • 호출 당하는 함수(피 호출함수)에 쓰이는 매개변수.
  • 실 매개변수와 형식 매개변수 사이에는 자료형과 변수의 개수가 일치해야 함.
  • 자료형이 일치하지 않을 경우 형 변환 발생.
  • 변수의 개수가 일치하지 않을 경우 컴파일 에러 발생.
    •   void main() {
          fnc1( a, b, c ); // 호출함수로서 a, b, c는 실 매개변수
        }
        void fnc1(int x, float y, double z) {
          // 피 호출 함수로서 x, y, z는 형식매개변수
        }

결과값 반환 return

  • 기능 :

    • 함수를 끝내고 제어와 함수 수행 결과를 호출 함수로 넘김.
  • 형식 :

    • return (수식);
    • return 수식;
  • 사용 예

    •   return 0; -> 상수 0 반환. (정상적인 종료 의미.)
        return 1; -> 상수 1 반환.
        return x; -> x 값 반환.
        return (x + y * z); -> 수식의 결과 값 반환.
        return ( sum( 10, 20 ) ); -> 다른 함수 호출.
  •   #include <stdio.h>
    
      int max(int x, int y);
      int min(int x, int y);
    
      int main()
      {
    
        int i = 10, j = 20;
    
        printf("max( %d, %d ) => %d\n", i, j, max(i, j));
        printf("min( %d, %d ) => %d\n", i, j, min(i, j));
    
        return 0;
      }
    
      int max(int x, int y)
      {
        return (x > y ? x : y);
      }
    
      int min(int x, int y)
      {
        if (x > y)
          return y;
        else
          return x;
      }

함수의 여러 가지 사용 예

  #include <stdio.h>

  //  함수 원형 선언.
  int sum(int, int);
  void test();

  //  main.
  int main()
  {
    int s;

    //  단순 호출.
    test();
    sum(10, 20);

    // 함수 결과를 변수에 반환.
    s = sum(30, 40);

    printf("sum from 30 to 40 = %d\n", s);
    // 호출 결과를 직접 사용.
    printf("sum from 100 to 200 = %d\n", sum(100, 200));

    return 0;
  }

  void test()
  {
    printf("FUNCTION EXAMPLE\n");
  }

  int sum(int a, int b)
  {
    int i, s = 0;
    for (i = a; i <= b; i++)
      s = s + i;

    return s;
  }
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선택 제어문과 반복 제어문

프로그램 언어의 제어구조 파악.
선택제어문과 반복제어문 그리고 프로그램을 통해 제어구조 파악.

  • 학습 목표

    1. 프로그램 제어구조를 이해할 수 있음.
    2. 선택제어문의 종류와 그 기능 이해.
    3. 반복제어문의 종류와 그 기능 이해.
    4. 기타제어문의 기능 이해.

프로그램 언어의 제어 구조

  • 순차적 제어 : 특별한 지정이 없는 한, 위에서 아래로 수행되는 제어구조.
  • 선택적 제어 : 주저징 조건에 따라 특정 부분으로 수행을 옮기는 분기 제어 구조.
  • 반복적 제어 : 특정 부분을 일정한 횟수만큼 반복 수행하는 반복 제어 구조.

선택 제어문

선택 제어문의 종류

단순 제어 if

  • 주어진 조건에 따라 명령문을 수행한다.

  • 형식

    1.  if( 조건 )
         명령문 1;
         명령문 2;
    2.  if( 조건 ) {
         명령문 1;
         ...
         명령문 n;
       }
       ...
  • 단순 if 문의 조건에 따른 분기
    05-01.png

  • 단순 if문의 사용 예

#include <stdio.h>

int main()
{
  int a = 10, b = 20;

  if (a > b)
  {
    a = a + 20;
    printf("a = %d\n", a);
  }

  b = b + 20;
  printf("b = %d\n", b);

  return 0;
}

if-else

  • 주어진 조건에 따라 다른 명령문을 수행한다.

  • 형식

    •   if( 조건 )
          명령1;
        else
          명령2;
  • 단순 if 문의 조건에 따른 분기
    05-02.png

  • if-else 문의 사용 예

    #include <stdio.h>
    #pragma warnig(disable : 4996)
    int main()
    {
    int a, b, max;
    
    printf("\ninsert a >> ");
    scanf("%d", &a);
    printf("\ninsert b >> ");
    scanf("%d", &b);
    
    if (a >= b)
      max = a;
    else
      max = b;
    
    printf("max = %d\n", max);
    
    return max;
    }

다중 if - else 문

  • 주어진 조건 1과 2에 따라 수행하는 명령이 다르다.

  • 형식

    •   if( 조건1 )
          if( 조건2 )
            명령문1;
          else
            명령문2;
        else
          명령문3;
  • 다중 if - else 문의 조건에 따른 분기
    05-03.png

  • 다중 if - else 문의 예

    •   #include <stdio.h>
        #pragma warnig(disable : 4996)
        int main()
        {
          int a;
          printf("\ninsert a number : ");
          scanf("%d", &a);
      
          if (a >= 0)
            if (a == 0)
              printf("ZERO\n");
            else
              printf("OVER ZERO\n");
          else
            printf("UNDER ZERO\n");
      
          return 0;
        }

다중 if - else if - else

  • 형식

      if( 조건1 )
        명령1;
      else if( 조건2 )
        명령2;
      else if( 조건3)
        멸령3;
      else
        명령4;
  • 다중 if-else if-else 문의 조건에 따른 분기
    05-04.png

  • 다중 if - else if - else if - else 문의 예

    •   #include <stdio.h>
        #pragma warning(disable : 4996)
      
        int main()
        {
          int score = 0;
          printf("\n성적 입력 : ");
          scanf("%d", &score);
      
          if (score >= 90)
            printf("A\n");
      
          else if (score >= 80)
            printf("B\n");
      
          else if (score >= 70)
            printf("C\n");
      
          else if (score >= 60)
            printf("D\n");
      
          else
            printf("F\n");
      
          return 0;
        }

switch - case

  • 주어진 값에 따라 여러 곳 중 한 곳으로 분기하여 실행

  • 형식 :

      switch( 수식 ) {
        case 값1 : 명령어1;
        case 값2 : 명령어2;
        ...
        default : 명령어;
      }
  • switch - case 문의 처리 순서도
    05-05.png

  • swtich - case 문의 사용 예 (break 미사용)

      #include <stdio.h>
      #pragma warning(disable : 4996)
      int main() {
        int n;
    
        printf("\ninsert a number : ");
        scanf("%d", &n);
    
        printf("\n n %% 5 = %d\n", n % 5);
    
        switch (n % 5) {
          case 0: printf("remainder : 0\n");
          case 1: printf("remainder : 1\n");
          case 2: printf("remainder : 2\n");
          default: printf("remainder : 3 or etc..\n");
        }
    
        return 0;
      }
  • swtich - case 문의 사용 예 (break 사용)

      #include <stdio.h>
      #pragma warning(disable : 4996)
      int main() {
        int n;
    
        printf("\ninsert a number : ");
        scanf("%d", &n);
    
        printf("\n n %% 5 = %d\n", n % 5);
    
        switch (n % 5) {
          case 0: printf("remainder : 0\n");
            break;
          case 1: printf("remainder : 1\n");
            break;
          case 2: printf("remainder : 2\n");
            break;
          default: printf("remainder : 3 or etc..\n");
        }
    
        return 0;
      }

goto

무조건 적인 분기문

  • 기능 : 프로그램 수행 도중에 원하는 곳으로 제어를 무조건적으로 옮긴다.

  • 형식

      Label :
    
      goto Label
  • goto 사용 예

      #include <stdio.h>
      #pragma warning(disable : 4996)
      int main()
      {
        int i, n, c = 'A';
    
        while (1)
        {
    
          printf("\n num : ");
          scanf("%d", &n);
    
          for (i = 1; i <= n; i++)
          {
            printf("%c", c);
    
            if (c == 'Z')
              goto end;
            else if (c == 'Q')
              goto findQ;
    
            c++;
          }
        }
    
      end:
        printf("\n>> FIN <<\n");
    
      findQ:
        printf("\n>> I FIND F!! <<\n");
    
        return 0;
      }
  • goto 문이 사용 될 수 없는 경우

    • label의 위치가 특정 함수(if, for) 안에 있을 경우

반복 제어문

for

  • 기능 : 주어진 조건이 만족되는 동안 루프문을 반복 수행한다.

  • 형식

      for( 초기식; 조건식; 증감식 ) {
        반복 실행될 문장;
      }
  • for 문의 처리 순서
    05-06.png

  • 사용 예

      #include <stdio.h>
    
      int main()
      {
        int i, sum = 0;
    
        for (i = 0; i <= 10; i++)
          sum = sum + i;
    
        printf("SUM OF from 1 to %d = %d\n", i - 1, sum);
    
        return 0;
      }

다중 for 문

  • 기능 : 주어진 조건이 만족되는 동안 푸르문을 반복 수행한다.

  • 형식

      for( 초기식; 조건식; 증감식 ){
        for( 초기식; 조건식; 증감식 ){
          for( 초기식; 조건식; 증감식 ){
            // 반복 실행될 문장
          }
        }
      }
  • ex

      #include <stdio.h>
    
      int main()
      {
        int a, b;
    
        for (a = 1; a <= 3; ++a)
        {
          printf("a = %d\n", a);
          for (b = 0; b <= 4; b++)
            printf("\tb = %d", b);
          putchar('\n');
        }
    
        return 0;
      }

while

  • 기능 : 주어진 조건이 만족되는 동안 반복문을 수행

  • 형식 :

      while( 조건식 ) {
        // 반복 수행괼 문장;
      }
  • 처리 순서
    05-07.png

  • 사용 예

      #include <stdio.h>
    
      int main()
      {
        int i = 0, sum = 0;
    
        while (i <= 100)
        {
          sum = sum + i;
          i++;
        }
    
        printf("SUM OF FROM 1 TO 100 = %d\n", sum);
        return 0;
      }
  • 다중 while 예

      #include <stdio.h>
    
      int main()
      {
    
        int i = 2, j;
    
        while (i < 10)
        {
          j = 1;
          while (j < 10)
          {
            printf("%d x %d = %d \n", i, j, i * j);
            j++;
          }
          printf("\n");
          i++;
        }
    
        return 0;
      }

do - while

  • 기능 : 반복문 내의 명령을 실행한 후, 주어진 조건을 검사, 반복 여부를 결정함.

  • 형식 :

      do {
        반복_수행_문장;
      } while( 조건식 );
  • do - while의 처리 순서
    05-08.png

  • ex )

      #include <stdio.h>
      #pragma warning(disable : 4996)
    
      int main()
      {
        int i = 0, sum = 0, n;
    
        printf("\n>> insert n : ");
        scanf("%d", &n);
    
        do
        {
          sum = sum + i;
          i++;
        } while (i <= n);
    
        printf("i = %d\n", i);
        printf("SUM OF FROM i TO %d : %d\n", n, sum);
        return 0;
      }

기타 제어문

break

  • for, while, do - while, switch 블록등을 강제적으로 벗어날 때 사용.

  • 자신이 포함된 반복문만 빠져 나온다.

  • 사용 예

      #include <stdio.h>
      #pragma warning(disable : 4996)
    
      int main()
      {
    
        int num, sum = 0;
    
        while (1)
        {
          printf("insert num (end:0): ");
          scanf("%d", &num);
    
          if (num == 0)
            break;
    
          sum = sum + num;
        }
    
        printf("\nsum = %d\n", sum);
        return 0;
      }

continue

  • 반복문 중에 다음 반복문을 실행하고자 할 때 사용.

  •   #include <stdio.h>
      #include <math.h>
      #pragma warning(disable : 4996)
    
      int main()
      {
        int num = 1;
    
        while (num != 0)
        {
          printf("\n num : ");
          scanf("%d", &num);
    
          if (num < 0)
          {
            printf("0 : Negative Number!\n");
            continue;
          }
    
          printf("Square root of %d = %f\n", num, sqrt(num));
        }
    
        printf("\n>> BYE <<\n");
        return 0;
      }
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입출력 함수와 연산자 - 2

연산자의 기능과 사용방법, 우선순위.

  • 학습 목표

    1. 연산자.
    2. 연산자의 우선순위 이해.
  • 주요 용어

    • 연산자 (operator) : 임의의 자료에 대해 각종 연산을 수행하도록 하는 기호.
    • 이항 연산자 : 2개의 자료를 재상으로 산술적인 처리를 수행하는 연산자.
    • 단항 연산자 : 1개의 자료만을 대상으로 산술적인 처리를 수행하는 연산자.
    • 관계 연산자 : 피 연산자에 대한 대.소 관계를 비교하는 연산자.
    • 논리 연산자 : 피 연산자에 대한 논리연산(AND, OR, NOT)을 수행하는 연산자.
    • 대입 연산자 : '='를 사용하여, 연산자의 오른쪽을 왼쪽에 대입하는 데 사용.
    • 조건 연산자 : 주어진 조건의 만족여부에 따라 지정된 수식을 수행하는 연산자.
    • 비트 연산자 : 수치를 2진수로 변환하여 bit 단위의 연산을 수행하는 연산자.
    • 기타 연산자 : sizeof(), cast(형변환), &(주소 연산자), *(내용 연산자) 등.
    • 연산자 우선순위 : 모든 연산자에는 연산자 우선순위가 정해져 있음.

연산자

임의의 자료에 대해 각종 연산을 수행하도록 하는 기호.

  • 연산자의 종류
구분 연산자
산술 연산자 + - * / % ++ --
관계 연산자 > < >= <= == !=
논리 연산자 & || !
대입 연산자 += -= *= /= %= <<= >>= !=
조건 연산자 ?:
비트 연산자 & | ^ ~ << >>
기타 연산자 sizeof() cast & .
  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    int x, y;
    x = 10, y = 3;

    printf("x + y = %d\n", x + y);
    printf("x / y = %d\n", x / y);
    printf("x %% y = %d\n", x % y);
    printf("y %% x = %d\n", y % x);
    return 0;
  }

산술 연산자

피 연산자에 대해 사칙연산을 포함한 각종 산술연산을 수행하는 연산자.

구분 연산자 기능
이항 연산자 + - * / 가 감 승 제를 계산 i + 5
이항 연산자 % 나눗셈의 나머지 계산 i % 5
단항 연산자 - 부호의 반전 -5
단항 연산자 ++ 1 증가 i++, ++i
단항 연산자 -- 1 감소 i--, --i
  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    int x = 5, a, b;
    a = ++x * x--;
    b = x * 10;

    printf("a = %d b = %d x = %d\n", a, b, x);
    return 0;
  }

관계 연산자

피 연산자에 대한 대,소 관계를 비교하는 연산자.

연산자 기능
== 같은가의 여부 비교 a == b : a와 b는 같다.
!= 다른가의 여부 비교 a != b : a와 b는 같지 않다.
> >= < <= 대,소 관계 비교 a >= b : a는 b보다 크거나 같다.
#include <stdio.h>

int main()
{

  int a = 4, b, c, d;

  b = a > 2;
  printf("b = %d\n", b);

  c = a < 2;
  printf("c = %d\n", c);

  d = a == 4;
  printf("d = %d\n", d);
  return 0;
}

논리 연산자

피 연산자에 대해 논리 연산을 수행하는 연산자.

연산자 기능
&& 논리곱(AND) : 양쪽 모두 참일 때만 참 a && b
|| 논리합(OR) : 양쪽 중 하나라도 참이면 참 a || b
! 논리 부정(NOT) : 오른쪽이 참이면 거짓, 거짓이면 참 !a
#include <stdio.h>

int main()
{

  int a = 4, b = 7, c, d, e;

  c = a > 2 & b <= 7;
  printf("c = %d\n", c);

  d = a < 2 || b <= 7;
  printf("d = %d\n", d);

  e = !a;
  printf("e = %d\n", e);

  return 0;
}

대입 연산자

연산자의 오른쪽을 왼쪽에 대입하는 연산자.

연산자 기능
= a = 5 a에 5를 대입
+= a += 5 a += 5 더한 후 결과를 대입
-= a -= 5 a -= 5 뺀 후 결과를 대입
*= a *= 5 a *= 5 곱한 후 결과를 대입
/= a /= 5 a /= 5 나눈 후 결과를 대입
%= a %=5 a %=5 나눈 후 그 나머지를 대입
&= a &= 5 a &= 5 bit 단위 AND 연산을 한 후 결과를 대입
|= a |= 5 a |= 5 bit 단위 OR 연산을 한 후 결과를 대입
^= a ^= 5 a ^= 5 bit단위 XOR 연산을 한 후 결과를 대입
<<= a <<= 5 a <<= 5 a의 값을 5 bit 좌로 이동 후 결과를 대입
>>= a >>= 5 a >>= 5 a의 값을 5비트 우로 이동 후 결과를 대입
#include <stdio.h>

int main()
{
  int a = 10, b = 3, c = 1;

  a *= (b - 1);
  b /= 2 + 3;
  c += 2;

  printf("a = %d, b = %d, c = %d\n", a, b, c);
  return 0;
}

조건 연산자

주어진 조건의 만족 여부에 따라 지정된 수식을 수행하는 연산자.

  • 형식 : (조건) ? 수식1 : 수식2;
  • 기능 : 조건이 성립하면 수식1, 성립하지 않으면 수식2를 실행
  • 사용 예 : x = (5 > 2) ? 1 : 0;
#include <stdio.h>

int main()
{
  int a = 10, b;

  b = (a > 15) ? (a + 1) : (a - 1);

  printf("b = %d\n", b);
  return 0;
}

비트 연산자

수치에 대해 bit 단위의 연산을 수행하는 연산자.

연산자 기능
& (bit AND) a & b 두 bit가 모두 1일 때만 1
| (bit OR) a | b 두 bit중 하나라도 1이면 1
^ (bit XOR) a ^ b 두 bit가 서로 다를 때만 1
~ (bit NOT) ~a 1은 0, 0은 1로 치환
<< (bit 좌로 이동) a << 2 2 bit 왼쪽으로 이동
>> (bit 우로 이동) a >> 2 2 bit 오른쪽으로 이동

비트 연산의 예

x -> 1 0 1 1 0 0 1 1
y -> 0 1 0 0 1 0 0 1
x & y -> 0 0 0 0 0 0 0 1
x | y -> 1 1 1 1 0 0 1 1
x ^ y -> 1 1 1 1 1 0 1 0
~x -> 0 1 0 0 1 1 0 0
x << 2 -> 1 1 0 0 1 1 0 0
x >> 2 -> 0 0 1 0 1 1 0 0

기타 연산자

연산자 기능
sizeof() 지정한 자료형, 수식, 변수가 차지하는 기억공간의 크기(byte)를 구함
cast(형변환) 지정한 자료형을 다른 자료형으로 강제정으로 바꿈
& 주소 연산자로 피 연산자의 주소를 나타냄
* 내용 연산자로 피 연산자의 내용을 가져옴

sizeof()

  • 형식 : sizeof(자료)
  • 기능 : 지정한 자료(자료형, 상수, 변수, 수식)에 대한 기억 장소의 크기를 구함
  • 사용 예 : sizeof(int)
#include <stdio.h>

int main()
{
  float a = 3.14;

  printf("sizeof data type int : %d byte\n", sizeof(int));
  printf("sizeof a, type of float  : %d byte\n", sizeof(a));
  // printf("b = %d", b);

  return 0;
}

cast()

  • 형식 : (형명칭) 자료;
  • 기능 : 이미 지정된 자료의 자료형을 강제적으로 다른 자료형으로 변환한다.
  • 사용 예 : (float) i / j
#include <stdio.h>

int main()
{
  int a = 3, b = 4;

  double c;

  c = (double)a / b;

  printf("result : %f\n", c);
  return 0;
}

연산자 우선 순위

연산자 명 연산자 결합방향 우선순위
괄호, 구조체, 공용체 연산자 () [] -> 좌 -> 우 높음
단항 연산자 ! ~ ++ -- & * sizeof() cast 우 -> 좌
승, 제 (이항 연산자) * / % 좌 -> 우
가, 감 (이항 연산자) + - 좌 -> 우
비트 이동 (이항 연산자) << >> 좌 -> 우
대 소 비교 (이항 연산자) < <= > >= 좌 -> 우
등가 판정 (이항 연산자) == != 좌 -> 우
bit AND (이항 연산자) & 좌 -> 우
bit XOR(이항 연산자) ^ 좌 -> 우
bit OR(이항 연산자) | 좌 -> 우
논리 AND (이항 연산자) && 좌 -> 우
논리 OR(이항 연산자) || 좌 -> 우
조건 연산자 ?: 우 -> 좌
대입 연산자 = += *= ... &= 우 -> 좌
#include <stdio.h>

int main()
{

  int a, b, c;

  a = 10;
  b = 20;
  c = 30;

  printf("a + b * c = %d\n", a + b * c);
  printf("a = b += 2 * c => a = %d\n", a = b += 2 * c);
  printf("a = ( b > c ) ? b : c => a = %d\n", a = (b > c) ? b : c);
  printf("a / b * c = %d\n", a / b * c);
  printf("a *= b = c + 5 => a = %d\n", a *= b = c + 5);

  return 0;
}
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성능을 고려한 try-catch 문

try-catch 문을 사용하면 예외 처리는 쉽지만, 에러객체.printStackTrace() 로 출력한 stack 이 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다.
따라서 에러객체에서 다음과 같이 필요한 정보만 뽑아서 출력하는게 시스템 성능에 좋다.
어떻게 보면 긴 에러 출력보다는 아래와 같이 필요한 부분만 뽑아 보는게 디버깅에 효율 적 인것 같기도 하고...

        try {
            // 예외가 발생할 수 있는 로직
        } catch (Exception e) {
            StackTraceElement[] ste = e.getStackTrace();
            String className  = ste[0].getClassName();
            String methodName = ste[0].getMethodName();
            int lineNumber = ste[0].getLineNumber();
            String fileName = ste[0].getFileName();
            logger.error(">>> ERROR ON {} <<<", fileName);
            logger.error("{} >> {}() : {}", className, methodName, lineNumber);
            logger.error("MSG : {}", e.getMessage());
            logger.error("CUZ : {}", e.getCause());
        }
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입출력 함수와 연산자 - 1

함수의 기본 개념, 표준 입출력 함수의 종류와 사용법.
입출력 양식 변환 기호.

  • 학습 목표

    1. C 언어에서의 함수를 이해.
    2. 표준 입출력 함수의 사용.
    3. 입출력 양식 변환 기호 사용..
  • 주요 용어

    • 함수 : 특정한 작업(기능)을 수행하도록 설계된 독립적인 프로그램.
    • 표준 함수 : C 언어 자체적으로 제공하는 함수.
    • 사용자 정의 함수 : 사용자가 정의하여 사용하는 함수.
    • 표준 입출력함수 : 자료의 입출력을 위해 C 언어에서 제공하는 함수.

 


 

표준 입출력 함수

함수 : 특정한 작업(기능)을 수행하도록 설계된 독립적인 프로그램.

 

C언어에서의 함수

  • 표준 함수 : C 언어 자체에서 제공하는 함수.
  • 사용자 정의 함수 : 사용자가 정의하여 사용하는 함수.

 

표준 입출력 함수의 종류

 

표준 출력함수 기능
printf() 화면에 여러 종류의 자료를 출력
putchar() 화면에 1개의 문자를 출력
puts() 화면에 문자열 출력

 

표준 입력함수 기능
scanf() 키보드를 통해 여러 종류의 자료를 입력 받음
getchar() '' 1개의 문자를 입력
gets() '' 문자열 출력

 


 

표준 출력 함수

출력양식 변환 기호

%문자 변환 형식 인자의 자료형
%d 부호 있는 10진 정수 정수형, 문자형
%u 부호 없는 10진 정수 정수형, 문자형
%f 부동소수점형식 실수형
%e, %E 지수 형태 실수형
%c 한 문자 정수형, 문자형
%s 문자열 문자열 포인터
%o 부호 없는 8진수 정수형, 문자형
%x, %X 부호 없는 16진수 정수형, 문자형

 

  #include <stdio.h>
  int main()
  {
    // 양식 변환 기호의 사용 예
    printf("%c\n", 'a');        //  a
    printf("%d\n", -123);       //  -123
    printf("%o\n", 123);        //  173
    printf("%x\n", 123);        //  7b
    printf("%X\n", 123);        //  7B
    printf("%f\n", 123.456789); //  123.456789
    printf("%e\n", 123.456789); //  1.234568e+02
    printf("%s\n", "asdf");     //  asdf

    printf("|%d|\n", 123);        // |123|      -> 숫자의 길이만큼 출력 폭이 자동 지정 됨.
    printf("|%5d|\n", 123);       // |  123|    -> 총 5자리 오른쪽 정렬.
    printf("|%-5d|\n", 123);      // |123  |    -> 총 5자리 왼쪽 정렬.
    printf("|%05d|\n", 123);      // |00123|    -> 총 5자리 공백은 0 오른쪽 정렬.
    printf("|%6.1f|\n", 123.45);  // | 123.5|   -> 소숫점 포함 총 6자리, 소수점 이하 1자리 출력
    printf("|%07.2f|\n", 123.45); // |0123.45|  -> 소숫첨 포함 총 7자리, 소수점 이하 2자리 출력, 공백은 0

    return 0;
  }

 

 

printf()

  • 형식 : printf("출력 양식", 변수1, 변수2, ..);
  • 기능 : 주어 진 출력양식으로 자료를 출력한다.
  • 사용 예
    • printf("This is an example\n");
    • printf("A=%d, B=%c\n", a, b);

 

  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    char c = 'A';
    int i = 10, j = 20, k = 30;

    printf("simple print program\n");
    printf("c = %c, c\'s ASCII CODE : %d\n", c, c);
    printf("i = %d, j = %d, k = %d\n", i, j, k);

    return 0;
  }

 

 

putchar()

  • 형식 : putchar();
  • 기능 : 한 문자를 출력.
  • 사용 예
    • putchar('A');

 

  #include <stdio.h>

  int main()
  {
    char c = 'C';

    putchar(c);
    putchar(c + 1);   // 수식이 사용 됨.
    putchar('\n');    //  개항.
    putchar('E');     //  문자형 상수.
    putchar('E' + 2); // 수식 실행.
    putchar('\007');

    return 0;
  }

 

 

puts()

  • 형식 : puts(변수);
  • 기능 : 문자열을 입력 받음.
  • 사용 예
    • char s[50] = "Jeaha";
    • puts(s);

 

#include <stdio.h>

int main()
{
  char s1[] = "Jeaha In ";
  char s2[] = "The C Hell.";

  puts(s1);
  puts(s2); //  \n을 사용하지 않아도 자동으로 줄바꿈이 됨.

  printf("%s", s1);
  printf("%s\n", s2); //  \n을 사용하지 않아서 문자열이 연결되어 출력 됨.
  return 0;
}

 


 

표준 입력 함수

입력 양식 변환 기호

%문자 변환 기능
%d 정수
%ld long
%f 실수형
%lf double 실수형
%c 문자형
%s 문자열

 

scanf()

  • 형식 : scanf("입력 양식", &변수1, &변수2, ..);
  • 기능 : 주어진 양식으로 자료를 입력받아 지정된 변수에 저장.
  • 사용 예
    • scanf("%d", &d);

 

  #include <stdio.h>
  // 권장하지 않은 함수에 대한 경고 무시 요청.
  #pragma warning(disable : 4996)
  int main()
  {
    int i1, i2;
    float j1, j2;

    printf("\n>>> insert integer : ");
    scanf("%d %d", &i1, &i2);

    printf("\n>>> insert float or double : ");
    scanf("%f %f", &j1, &j2);

    printf("\n--------------------------------\n");
    printf("\nint\n\t1 : %d\n\t2 : %d\n", i1, i2);
    printf("\nfloat\n\t1 : %f\n\t2 : %f\n", j1, j2);

    return 0;
  }

 

 

getchar()

  • 형식 : getchar();
  • 기능 : 한 문자를 입력받아 지정된 변수에 저장.
  • 사용 예
    • a=getchar();

 

#include <stdio.h>

int main()
{
  char a;

  printf("\ninsert one char : ");
  a = getchar();
  printf("a = %c\n", a);

  return 0;
}

 

 

gets()

  • 형식 : gets();
  • 기능 : 문자열을 입력 받음.
  • 사용 예
    • char s[50];
    • gets(s);

 

  #include <stdio.h>
  #pragma warning(disable : 4996)
  int main()
  {
    char s[50];
    printf("\ninsert string : ");
    gets(s);

    printf("string inserted by gets() : %s\n", s);

    printf("\ninsert string : ");
    scanf("%s", s); //  공백 문자로 문자를 구분하기 때문에, 공백이 생기면 n개의 문자열로 인식함.
    printf("string inserted by scanf() : %s\n", s);

    return 0;
  }

 

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자료형과 선행 처리기

상수와 변수의 기본 개념.
변수 등에 사용되는 자료형.
변수 선언과 선행 처리기의 종류, 활용 방법.

  • 학습 목표

    1. 여러 종류의 상수 이해.
    2. C 언어 변수와 변수 선언에 대한 의미.
    3. 변수 선언 시 고려할 사항.
    4. 기본 자료형의 종류와 범위 이해.
    5. 여러 선행처리기의 용도와 사용방법.
  • 주요 용어

    • 상수 (const) : 값이 한번 정해지면 그 값을 변경할 수 없는 수.
    • 변수 (variable) : 프로그램 실행도중 변할 수 있는 값이 저장되는 기억공간을 의미.
    • 자료형 (data type) : 사용하는 자료의 형태.
    • 초기화 : 선언된 변수에 특정 값을 부여하는 것.
    • 선행처리기 : 컴파일 하기 전에 미리 수행되어야 할 처리기.

상수와 변수

자료형

  • 프로그램에서 사용하는 자료의 형태.
  • 상수변수로 구분하여 사용.
  • 프로그램에서 자료(data)를 처리하기 위해 자료의 생성/처장/처리과정이 필요.
  • C 언어.
    • 수많은 명령어와 자료들로 구성.
    • 이들 자료의 정확한 처리와 효율적인 활용 필요.
  • C 언어는 여러가지 종류의 자료형(data type)을 지원.

상수 (constant)

  • 항상 고정된 값을 갖는 자료.
  • 값이 한번 정해지면 프로그램 도중 그 값을 변경할 수 없는 수.
    • 정수형 상수.
      • 10, 8, 16진수
      • 구분 비고
        10진 상수 10, -10, 999 0~9까지의 숫자를 사용. 0으로 시작 불가.
        8진 상수 011, 055 0~7까지 숫자를 사용, 숫자 앞에 0을 붙임.
        16진 상수 0xac, 0X2A 09, AF를 사용, 숫자 앞에 0x나 0X를 붙임.
        unsigned형 상수 12u, 067u, 0XFAU 부호 없는 상수를 표현하며, 숫자 뒤에 u나 U를 붙임.
        long형 상수 12345l, 0XFFL 큰 길이의 정수를 표현, 숫자 뒤에 l이나 L을 붙임.
    • 실수형 상수.
      • 부동소수점 형 상수.
      • double형을 기본 자료형으로 사용.
      • 구분 비고
        소수 형식 12.345, 3.14, .5 소수점을 사용하여 표현.
        자수 형식 12E3(=12000), 5e-2(=0.005) 10진수와 e(E)를 사용하여 표현.
        float형 상수 3.14f, 3.14e-3F 숫자 뒤에 f나 F를 붙임.
        long double형 상수 3.14l, 3.14E-3L 숫자 뒤에 l이나 L을 붙임.
    • 문자형 상수.
      • 단일 인용부호 '' 로 묶여 있는 1개의 영문자나 숫자문자.
      • 내부적으로는 해당문자의 ASCII CODE 값이 사용.
      • escape 문자
        • excape 기능
          \a 경고음 (alert) 출력
          \b 백 스페이스 (back space)
          \f 새 페이지 (foam feed)
          \n 출력 시 줄 바꿈 (new line)
          \r 커서를 행의 시작 위치로 이동 (carriage return)
          \t 수평 탭 (horizontal tab)
          \0 ASCII 코드 값이 0인 문자 (null 문자)
    • 문자열 상수.
      • 이중 인용부호 ""로 묶여 있는 복수개의 영문자나 숫자.
      • 기억공간에 보관될 때는 문자열 끝에 null 문자 \0가 추가.

변수(variable)

  • 변할 수 있는 값.
  • 프로그램 실행 도중 변할 수 있는 값이 저장 되는 기억공간을 의미.
    • i = 10; 은 i는 변수명이고, 10이란 값을 i라는 이름으로 정의된 기억공간에 저장한다는 의미.
  • 이런 변수 속에 들어가는 값은 수시로 변경될 수 있음.
  • 변수는 사용 전에 반드시 선언하여 컴파일러가 기억공간에서 일정 공간을 확보할 수 있도록 해야 함.

변수의 특징

  • 모든 변수는 이름이 있다.
  • 모든 변수는 정해진 자료형이 있다.
  • 모든 변수는 할당된 값을 갖는다.

변수의 정의 규칙

  • 모든 변수는 사용전에 선언되어야 함.
  • 반드시 영문자나 밑줄로 시작해야 함.
  • 중간에 _ 이외의 특수문자를 섞어 사용할 수 없음.
  • 대,소문자 구분 해야함.
  • 예약어는 사용할 수 없음.

변수의 사용 예

  #include <stdio.h>
  void main() {
    int a, b;   //  정수형 변수 a, b 선언.
    a = 100;    //  변수에 값 대입.
    b = 50;
    printf("a=%d, b=%d\n", a, b);
  }

자료형과 변수 선언

  • 변수.
    • 자료를 저장할 기억공간을 확보하고, 이 공간에 이름을 붙인 것.
  • 변수 선언.
    • 확보된 기억공간에 이름을 부여하는 것.
  • 이러한 변수 선언을 위해 자료형이 필요.

자료형의 종류

  • 기본형 (primitive)
    • 정수형 (integer type)
      • int, short, long, unsigned
    • 실수형 (floating-point type)
      • float, double, long double
    • 문자형 (charactor type)
      • char, unsigned char
    • 열거형 (enumerated type)
      • enum
    • 형 없음
      • void
  • 확장형
    • 배열 형 (array type)
    • 함수 형 (function type)
    • 포인터 형 (pointer type)
    • 구조체 형 (structure type)

정수형

  • int, short, long, unsigned
  • 운영체제에 따라 표현 범위가 다름.
정수형 표형 범위 크기
short int -32768 ~ 32767 2 byte
long int -214783648 ~ 214783647 4 byte
int -2147483648 ~ 2147483647 4 byte
unsigned short int 0 ~ 65535 2 byte
unsigned long int 0 ~ 429496795 4 byte
unsigned int 0 ~ 42959667295 4 byte

실수형

  • float (4 byte), double (8 byte), long double (8 byte)

문자형

  • char, unsigned char
  • ASCII 코드를 사용하여 처리.
정수형 표형 범위 크기
char -128 ~ 127 1 byte
unsigned char 0 ~ 255 1byte
  • 문자형 사용의 예
#include <stdio.h>

int main()
{
  printf("Hell The C\n");

  char ch;
  int in;
  ch = in = 'A';

  printf("ch = %d\n", ch); // ASCII 코드 출력
  printf("in = %d\n", in); // ASCII 코드 출력

  return 0;
}

열거형

  • 숫자 대신 단어 사용

  • 형싱 : enum 태그명 {열거자1, 열거자2, ...}

  • 열거형의 사용 예

#include <stdio.h>

int main()
{
  enum day1 { SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT } d1;
  enum day2
  { sun = 2, mon, tue, wed, thu, fri, sat } d2;

  d1 = WED;
  d2 = wed;

  printf("열거형 d1에 저장된 값 %d\n", d1); // 3
  printf("열거형 d2에 저장된 값 %d\n", d2); // 5

  return 0;
}

변수 선언

  • 변수명과 변수가 가질 자료형을 지정하여 변수를 위한 기억공간을 할당하는 것.
  • 형식 : 자료형 변수명;
  • 사용 예
    • 정수 -> int 변수명;
    • 문자열 -> char 변수명 [문자수 + 1];

변수 선언 시 고려 사항

  • 변수에 저장될 값의 크기(범위).

    •   #include <stdio.h>
        void main()
        {
          short int n1, n2;
          n1 = 32767 + 1;
          n2 = -32768 - 1;
      
          printf("n1 = %d\n", n1); //  -32768
          printf("n2 = %d\n", n2); //  32767
          //  자료형 범위가 넘어가면 다른 값이 나옴.
        }
  • 변수 선언 위치.

    • 전역 변수로 선언 -> 프로그램 어디서나 사용 가능.

    • 지역 변수로 선언 -> 함수 내에서만 사용 가능.

    •   #include <stdio.h>
      
        int n = 100; //  전역변수 n 선언
        void func()
        {
          int n = 200; //  지역변수 n 선언
      
          printf("n in func() : %d\n", n); //  200
        }
      
        int main()
        {
          printf("n in main() : %d\n", n); //  100
          func();
          return n;
        }
  • 변수의 초기화.

    •   #include <stdio.h>
        int main()
        {
          int i, sum;
      
          for (i = 1; i < 10; i++)
          {
            sum += i;
          }
          printf("from 1 to 10 : %d\n", sum); //  32811
      
          return n;
        }

선행처리기 (preprocessor)

  • 컴파일에 앞서 프로그램 선두에 선언된 지시자들을 밀리 처리하는 역할 수행.
선행처리기 기능
#include 파일 포함
#define 매크로 정의
#if #else #elif #endif 조건부 컴파일

선행처리기 사용시 주의점

  • 반드시 #으로 시작해야 함.
  • 명령문 끝에는 ;을 붙이지 않음.
  • 한줄에 하나의 명령만 쓴다.
  • 소스 프로그램의 첫 부분에 위치한다.

파일 포함 : include

  • C언어에서 제공하는 헤더파일(*.h)을 자신의 소스파일에 읽어 들여 함께 컴파일 하고자 할 떄 사용.
  • 표준함수인 printf(), scanf()
    • 이 함수들의 원형 (prototype)이 선언되어 있는 표준 입출력 헤더파일인 stdio.h를 include 해야 함.
  • 형식
    • #include <파일명>
    • #include "파일명"
  • 사용 예
    • #include <stdio.h>
    • #include "stdio.h"
    • #include "/tc/lib/math.h"
  • 기능
    • #include 다음에 제시된 파일을 현재 프로그램에 포함시킴.
    • <파일명>은 표준 디렉토리(보통 include)에서 파일을 찾아 포함.
    • "파일명"은 현재 사용 중인 디렉토리나 지정된 디렉토리에서 파일을 찾아 포함하며, 또는 드라이브나 경로를 사용.

매크로 정의 : #define

  • 매크로를 정의할 때 사용.
  • 매크로 macro.
    • 선행처리기 #define을 사용하여 단순 치환되는 자료.
    • 프로그램 작성 시에 명령이나 수식 또는 상수 값이 자주 사용될 때 이들을 대표하는 이름을 붙여 사용하는 대상.
  • 매크로 정의.
    • 매크로 상수 정의.
    • 매크로 함수 정의.

매크로 상수 정의

  • 형식
    • #define 매크로명 자료
    • #define 매크로명
  • 사용 예
    • #define PI 3.141592
    • 이는 프로그램 내의 PI는 3.141592로 치환하라는 것.
  • 기능
    • 프로그램에 나오는 매크로 명을 지정한 자료로 치환한 후, 컴파일하거나 (#define), 정의 해제(#undef) 한다.
#include <stdio.h>
#define ADDR "192.168.0.1"
#define TEL "010-1234-5678"

int main()
{
  printf("ADDR : %s\n", ADDR);
  printf("TEL : %s\n", TEL);

  return 0;
}

매크로 함수 정의

  • 형식
    • #define 매크로명 (인수) (수식)
    • #define 매크로명 (인수, 인수) (수식)
  • 사용 예
    • #define AREA(x) (3.14 * (x) * (x) )
    • #define HAP(a, b) ( a + b )
  • 장점
    • 선행처리기에 의해 단순 치환 방식이므로, 전달 인자의 자료형을 명시할 필요가 없음.
    • 어떠한 자료형 변수를 인자로 전달해도 잘 작동함.
    • 한 두 줄의 코드인 경우 함수로 정의하는 것 보다 속도가 빠름.
#include <stdio.h>
#define ADD1(x, y) x + y
#define ADD2(x, y) ((x) + (y))
#define MULTIPLY1(x, y) x *y
#define MULTIPLY2(x, y) ((x) * (y))

int main()
{
  int a1, a2, m1, m2;

  a1 = 10 * ADD1(3, 4);
  a1 = 10 * ADD2(3, 4);

  m1 = MULTIPLY1(1 + 2, 3 + 4);
  m2 = MULTIPLY2(1 + 2, 3 + 4);

  printf("a1 : %d, a2 : %d\n", a1, a2);
  printf("m1 : %d, m2 : %d\n", m1, m2);

  return 0;
}

조건부 컴파일 : #if #else #elif #endif

  • 조건에 따라 프로그램을 컴파일하는 명령.
  • 최적의 코드로 프로그램을 작성할 수 있기 때문에 시스템 성능 향상.
  • #if, #elif 다음에는 컴파일 여부를 결정하는 조건문 필요.
    • 조건문은 선행처리과정에서 진위 여부를 판단할 수 있어야 함.
    • 변수 지정이나 함수 호출 불가.
    • 주로 매크로 값이 사용.
  #include <stdio.h>
  #define CON 0

  int main()
  {
  #if CON
    printf("\n COMPILE IF \n");
  #else
    printf("\n COMPILE ELSE \n");
  #endif
    return 0;
  }
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C 언어의 개요

  • 주요 용어

    • compiler : 작성된 프로그램을 기계어로 변환해주는 번역기.
    • source code : 프로그램 안에 있는 명령어.
    • object file(목적파일) : .obj 확장자를 갖는 팡일로 기계어들의 집합으로 이루어진 파일.
    • linker(링커) : 여러 목적파일과 라이브러리 파일을 연결해 주는 도구.
    • reserved word(예약어) : C 언어에 미리 정의되어 있는 단어.

C 언어의 정의, 역사, 특징

C언어의 정의

  • 프로그래밍 언어
    • 사람과 컴파일러(compiler)가 이해할 수 있도록 약속된 형태의 언어.

Compiler

  • 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램을 컴퓨터가 이해할 수 있도록 기계어로 번역해 주는 번역기.
    • 어셈블러(assembler) : 기호로 표현된 어셈블리 코드를 기계어로 번역하는 번역기.
    • 인터프리터(interpreter)
      • 소스 프로그램을 한번에 기계어로 변환시키는 컴파일러와는 달리,
        프로그램을 한 단계씩 기계어로 해석하여 실행하는 '언어처리 프로그램'

C언어의 역사

  • Denis Ritchie (1972)
  • Unix 운영체제 구현에 사용할 목적으로 개발.
    • 컴퓨터 기종간 호환성을 가진 고급이면서, 하드웨어를 제어할 수 있는 새로운 언어가 필요함.
  • 어셈블리 언어로 된 UNIX 운영체제가 거의 C 언어로 대체됨.

C 언어의 특징

  • 프로그램 이식성이 높음.
  • 간단한 문법 표현으로 함축적인 프로그램 작성이 가능.
  • 저급언어 특성을 가진 고급언어.

C 프로그램 작성 및 준비

프로그램 개발 단계

일반적인 프로그램 개발

  • 프로그램 목적 정의.
    • 요구 분석과 시스템 분석을 통하여 프로그램이 가져야 할 기능 정의.
  • 프로그램 설계.
    • 분석된 기능을 처리할 수 있도록 프로그램 구조 설계.
  • 소스코드 작성.
    • 작성된 프로그램 설계를 기반으로 에디터를 사용하여 작성.
  • 컴파일 / 링크.
    • 소스코드를 실행 가능한 코드로 변환하고 문법 검사.
  • 프로그램 실행.
    • 프로그램 실행.
  • 테스트와 디버깅.
    • 에러를 검사하고 디버깅.
  • 유지 보수.
    • 사용 중 발생 되는 에러나 추가적인 변경사항을 처리.

C 프로그램을 작성한다면

에디터와 컴파일러가 필요함

  • 에디터 : 소스코드를 작성하여 저장할 수 있도록 도와주는 도구.
  • C 컴파일러 : Turbo C/C++, Dev-C++, Visual C++, GCC, ...

C 프로그램의 완성 과정

코딩 -> 컴파일 -> 링킹

  • 코딩.
    • 주어진 문제에 대한 설계를 바탕으로 소스코드(source code)를 작성하여 소스파일(source file)을 생상하는 과정.
  • 컴파일(compile) 단계.
    • 소스파일이 목적파일(object file)로 변환되는 과정.
  • 링킹(linking) 단계.
    • 목적 파일을 실행파일(execution file)로 변환하는 과정.

\

소스파일의 생성

실행 파일의 생성(링킹 과정)

실제로는 컴파일 후, 링킹 과정을 거쳐 실행 파일이 나옴.
다만 링킹 과정을 거친다는 사실은 인지하고 있어야 함.


C 프로그램의 구성

C 개발을 할 때, 기본적인 틀을 만들어 사용 해야 함.
기본적인 C의 틀을 알아보자.

C 프로그램의 구조

  // 도입부 : 프로그램 전체에 적용되는 사항을 기술.
  /* C 프로그램 구조의 예*/
  #include<stdio.h>
  int add(int x, int y);
  // --------------------------------- //
  //  main()는 가장 먼저 호출되는 함수로서 모든 프로그램에 반드시 존재함.
  void main() {
    // 선언문
    // 치환문
    // 제어문
    // 함수 호출
  }
  // --------------------------------- //
  //  main()에서 호출되는 함수에 대한 정의
  호출될 함수() {
    //
  }
  • C 프로그램은 반드시 하나 이상의 함수를 포함해야 한다.
  • main()가 반드시 존재해야 한다.
  • 함수의 시작과 끝을 알리는 {}를 사용해야 한다.
  • 중괄호 안에는 변수 선언문, 치환문, 연산문, 함수 등의 명령을 기입한다.
  • 선행처리기(proprocessor)를 제외하고 문장의 끝에는 세미콜론을 붙인다.

C 프로그램의 구성 요소

  • 예약어(reserved)
    • 자료형 : char, int, float, short, long, double, unsigned, union, enum, void, ...
    • 기억 : auto, static, extern, register, ...
    • 제어 : ifelse, for, while, dowhile, wditch~case, break, continue, return, ...
    • 기타 : main, sizeof, include, ...
  • 명칭(idnetifier) : 변수, 배열, 함수, ... 등의 이름
    • 규칙
      • 영문자, 숫자의 조합.
      • 명칭의 첫 문자는 영문자나 _ 이어야 함.
      • _이외의 특수문자 사용 X.
      • 문자 사이에 공백 X.
      • 예약어 사용 X.
      • 대소문자는 구별하여 사용.
      • 명칭의 길이는 컴파일러에 다라 차이가 있음. (일반적으로 32자)
  • 상수 : 값이 불변인 자료.
  • 연산자 : =, -, *, /, ++, ...
    • 다른 언어에 비해 연산자가 많음.
  • 설명문 : 프로그램에 대한 주석.
    • /**/, //

에러와 경고

에러

  • C 언어의 문법상 잘못된 경우 에러.
  • C 언어 문법에 맞지 않은 형식의 사용이나, 반드시 필요한 지정이 빠진 경우 발생.
  • 에러 메세지를 확인하여 반드시 수정해야 함.

경고

  • 경미한 실수.
  • 큰 문제는 없지만, 이식성에 문제가 생기거나, C 언어 문법에서 권장하지 않은 방법으로 소스를 작성했을때 경고.
  • 무시해도 상관 없음.
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