안녕하세요 피터입니다.

오늘은 C언어의 함수 (Function)에 대해 알려드리겠습니다.


개요

수학에서는 함수 이런식으로 표기합니다.


y = f(x)

여기에서 x 는 함수의 입력값이 되고, y 출력값이 됩니다.


C언어에서 함수(Function)도 이와 유사하다고 볼 수 있습니다.

입력값을 가질 수 있으며, 이에 대응되는 값을 출력할 수 있습니다.



문법(Syntax)

함수 선언 (Function Declaration)

함수는 다음과 같이 선언할 수 있습니다.


DataType FunctionName(DataType, ...);


위와 같은 문장(문장이기 때문에 ; 세미콜론으로 끝납니다)을 함수 선언 또는 함수 원형이라고 합니다.

맨 앞쪽에 있는 DataTypeReturnType이며 함수의 출력값입니다.

FunctionName에서 함수 이름을 지정할 수 있으며, 함수 이름 뒤의 ( ) 안에는 0개 이상매개변수(Parameter)를 넣을 수 있습니다.

각각의 매개변수들은 , (콤마)로 구분하며 개수의 제한은 없습니다.

다만 너무 많은 매개변수를 넣으면 사용하기가 힘들겠죠.


함수 이름을 정하는 것은 변수 이름을 정하는 것 만큼이나 굉장히 중요합니다.

이름은 고유한 함수의 식별자로 방대한 소스코드 내에서 코드의 흐름(Flow)를 추적하는데 있어서 이정표와 같은 역할을 하기 때문입니다.


때문에 함수 이름이나 변수 이름을 대충 지었다가는 여러분의 코드를 보는 사람들로 하여금 코드의 미로에 갇혀 헤매이게 만들지도 모릅니다.

그러니 함수 이름을 정할 때는 의미가 잘 전달될 수 있도록 신중하게 결정해주시기 바랍니다.


올바르게 함수명과 변수명을 짓는 방법에 대해서는 추후에 포스팅하겠습니다.


함수 선언문 내에는 실제로 동작에 관련된 코드가 들어있지 않기 때문에 함수를 선언(Declaration)했다면 반드시 함수를 정의(Definition)해야합니다.

즉, 선언과 정의가 쌍을 이뤄야 합니다.


선언과 정의를 함수의 헤더(Header)바디(Body)라고도 부릅니다.


선언만 하고 정의를 않은 상태에서 해당 함수를 호출하게 되면 컴파일러에서 Link Error를 선물해줄겁니다.


이렇게 헤더와 바디를 구분해놓는 이유는 라이브러리의 경우 실제 동작 코드는 컴파일이 완료된 lib 파일이나 dll 파일 안에 존재하는데, 함수를 호출하기 위해서는 먼저 컴파일러(Compiler)에게 함수 원형을 알려줘야 합니다.

때문에 라이브러리 함수를 호출하기 전에 해당하는 함수의 원형을 선언해줘야 하는데 라이브러리에 포함된 함수가 한두개가 아니기 때문에 일일히 적기가 곤란합니다.

그래서 함수 원형만 따로 모아놓은 파일이 .h 확장자를 갖는 헤더파일(Header file)이고 이 파일만 #include로 불러오면 라이브러리의 함수를 모두 호출할 수 있게 되는 것입니다.


#include<stdio.h>

위 문장은 printf, scanf 등의 표준 입출력 함수들이 구현되어 있는 Standard Input / Output 라이브러리를 사용하기 위해 표준입출력 헤더파일을 포함한다는 의미입니다.


경우에 따라서는 함수의 선언과 동시에 구현을 하는 경우도 있습니다. 이러한 함수를 인라인 함수(Inline Function)이라고 합니다.

하지만 특별한 경우를 제외하고는 함수의 선언과 정의을 분리해서 사용하는게 좋습니다.


함수 정의

함수의 이름과 입/출력값을 지정하여 선언하였다면 이제 함수를 정의할 차례입니다. 다른 표현으로 함수를 구현한다고도 합니다.


DataType FunctionName(DataType, ...)

{

    // do something

    return value;

}


위와 같이 함수 원형 뒤에 { } 블럭에 실제 함수에서 수행할 코드를 작성해주면 됩니다.


함수 선언시에는 각 매개변수의 데이터 타입만 명시하고 이름을 생략할 수 있지만 함수 정의에서는 매개변수의 데이터 타입과 이름을 모두 명시해야 합니다.



// Declaration
int sum(int, int);

// Definition
int sum(int a, int b)
{
  return a + b;
}


위 예제는 두 개의 숫자를 매개변수로 입력받아서 두 숫자의 합을 반환하는 함수입니다.

이처럼 return 값은 특정 변수만 지정할 수 있는 것이 아니라 수식을 넣을 수도 있습니다. 그렇게 되면 수식식의 최종 결과값이 반환되게 되는 것이죠.


함수 호출

함수 정의까지 마쳤다면 이제 원하는 시점에 함수를 호출(Call) 할 수 있습니다.




아래와 같이 선언했던 함수명을 적고 ( ) 안에 매개변수에 들어갈 변수를 넣어주기만 하면 됩니다.

c = sum(a, b);

그러면 sum 함수로 프로그램이 점프(Jump)해서 실행을 하다가 return 을 만나면 다시 돌아오는 것이죠.
{ } 로 감싸여진 블록 마다 별도의 스택(Stack) 영역이 생긴다고 전에 언급 드린 적이 있었죠.

함수에서도 마찬가지입니다.
sum 함수가 호출되는 순간 sum 함수의 스택이 생성되고 스택 영역의 지역변수(Local variable)로 a와 b가 새롭게 할당됩니다.

그리고 main 스택에서 매개변수로 넣었던 a, b 변수의 값이 복사(Copy)되는데 이 부분이 중요합니다.

변수의 이름은 같지만 서로 다른 스택 영역에 존재하기 때문에 sum 함수에서 a, b 변수의 값을 아무리 변경하여도 main 스택 영역의 변수들의 값은 그대로입니다.

sum 함수의 } 부분에서 스택이 정리되면서 sum 함수 내에 할당되었던 변수 a, b는 소멸됩니다.

함수의 처리 결과를 main 스택에서 얻기 위해서는 반환값(return value)을 받는 수밖에 없습니다.

그런데 이 반환값는 한 개밖에 선언할 수가 없죠?

하지만 프로그램을 개발하다 보면 반환값이 여러 개가 필요한 경우가 종종 발생합니다. 이럴 경우에는 어떻게 해결해야 될까요?


첫 번째로는 구조체(struct)를 이용하는 방법이 있습니다.

반환값을 여러 개의 데이터 타입으로 구성된 구조체로 선언하면 원하는 만큼 다양한 결과값을 묶어서 반환할 수 있습니다.

구조체에 관련된 내용은 나중에 자세히 말씀드리기로 하고 오늘은 두 번째 방법을 소개해드리겠습니다.


바로 앞서 배웠던 포인터(pointer)를 이용해서 해결하는 방법입니다.


함수는 매개변수로 값을 그대로 넘기냐, 값에 대한 참조를 넘기냐에 따라서 다음과 같이 두 가지로 구분할 수 있습니다.

  • Call by value
  • Call by reference


위에 있는 sum 함수 예제는 전형적인 Call by value의 예입니다.


Call by reference를 구현하기 위해서는 매개변수포인터 변수로 선언해야 합니다.

sum 함수 예제를  Call by reference로 바꿔보겠습니다.



// Declaration
void sum(int, int, int*);

void main(void)
{
  int a,b,c;
  a = 10, b = 15, c = 0;
  sum(a, b, &c);
  printf("a + b = %d\n", c);
}

// Definition
void sum(int a, int b, int* c)
{
  *c = a + b;
}


int* 타입의 매개변수 c 를 선언하고 sum 함수를 호출할 때 변수 c주소를 넘깁니다.

그렇게 하면 매개변수 c에는 main 스택에 존재하는 변수 c 의 주소가 복사되겠죠.

결과적으로 sum 함수 실행 시 *c 와 같이 * 연산자를 이용해서 해당 주소의 실제 값을 변경하면 main 스택에 있는 변수 c 의 값이 변경되게 됩니다.

이러한 원리를 이용하면 매개변수의 개수에는 제한이 없기 때문에 원하는 만큼의 반환값을 함수로부터 받아올 수가 있습니다.



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안녕하세요 피터입니다.

오늘은 C언어의 배열 (Array)에 대해 알려드리겠습니다.


개요

배열은 이전 시간에 포스팅했던 루프(반복문) 과 단짝입니다.

[C언어 강좌-9] 반복문 (Loop)


배열 자체가 같은 크기의 메모리 공간을 연속적으로 할당한 것이기 때문에 각 요소(Element)들을 개별적으로 다루는 것보다 루프를 이용해서 접근하면 훨씬 코드가 심플해지고 효율적이기 때문입니다. 

루프와 함께 사용하지 않는다면 배열은 단순히 변수를 여러 개 선언한 것과 다를 바 없습니다.

루프의 반복자(iterator)는 배열의 각 항목(item)들에 접근하는 인덱스(index)로 사용하기에 매우 적합합니다.



문법(Syntax)

배열의 선언

배열을 선언하는 기본적인 문법은 아래와 같습니다.


datatype arrayname[arraysize];


문법 자체는 변수를 선언하는 것과 크게 다르지 않습니다.

지정된 datatype으로 arraysize 만큼의 메모리 공간을 할당하고, 이 메모리 공간에 접근할 때 arrayname을 이용해서 접근하는 것이죠.

단, arraysize 는 반드시 상수여야 합니다.

[C언어 강좌-5] 상수 (Constant)


int 타입의 크기가 10인 배열을 아래와 같이 선언하면 연속된 영역의 메모리 공간을 할당받게 됩니다.

int cost[10];


따라서 배열 전체 크기는 int 타입의 크기에 arraysize를 곱한 값이 됩니다.

4* 10 = 40

여기에서 한 가지 알아두셔야 할 것은 배열의 이름만 쓰게 되면 첫 번째 요소의 주소와 의미가 같다는 점입니다.

아직은 이 말이 무슨 뜻인지 정확하게 이해가 안되실 수도 있습니다.

이후에 포스팅할 예정인 포인터를 보시고 나면 이해가 좀 더 수월하실 거에요.


배열 요소 접근

이렇게 선언된 배열의 각 요소(element)는 아래와 같이 접근할 수 있습니다.


arrayname[index]


이때 주의하셔야 할 부분은 index 값은 0부터 시작하기 때문에 index의 최대값은 arraysize - 1이 된다는 점입니다.


Write: 배열 요소에 값을 저장

element에 값을 넣을 때는 = 연산자의 좌항(left value)에 넣어주면 됩니다.

int cost[10];
cost[0] = 10;
cost[5] = 30;
cost[9] = 50;


배열의 크기가 10으로 지정되었기 때문에 사용 가능한 인덱스 값은 0부터 9까지입니다.

이 범위를 벗어나는 인덱스를 사용하여 배열을 참조할 경우 스택영역의 메모리 overwrite으로 인해 프로그램이 오동작 하거나 메모리 참조 오류를 만나보실 수 있습니다.


Read: 배열 요소의 값을 읽기

element의 값을 읽어올 때는 = 연산자의 우항(right value)에 넣어주면 됩니다.

int last_cost;
last_cost = cost[9];


다음과 같이 printf 문에서 직접 읽어올 수도 있습니다.

printf("first array value is %d\n", cost[0]);


루프와 배열

int main(void)
{
int score[5]; scanf("%d", &score[0]); scanf("%d", &score[1]); scanf("%d", &score[2]); scanf("%d", &score[3]); scanf("%d", &score[4]); printf("%dst score is %d\n", 1, score[0]); printf("%dst score is %d\n", 2, score[1]); printf("%dst score is %d\n", 3, score[2]); printf("%dst score is %d\n", 4, score[3]); printf("%dst score is %d\n", 5, score[4]);

return 0;
}

위 코드는 크기가 5인 배열을 선언하고 각 요소에 값을 표준 입력(키보드 입력)으로 받아서 할당한 뒤 모든 배열의 요소를 순차적으로 출력하는 코드입니다.


배열을 사용하긴 했지만 특정 구문이 계속해서 반복되는 비효율적인 코드가 되어버렸습니다.


루프를 활용해서 코드를 개선해보겠습니다.

int main(void)
{
  int score[5];
  int i;

  for(i=0; i<5; i++)
  {
    scanf("%d", &score[i]);
  }

  for(i=0; i<5; i++)
  {
    printf("%dst score is %d\n", i+1, score[i]);
  }

  return 0;
}

루프 안에 scanf() 구문과 printf() 구문을 넣고 i 값을 인덱스로 접근하도록 바꾸니 코드가 훨씬 단순해지고 보기좋아졌습니다.

제가 항상 강조하는 것 중에 하나가 코드의 가독성인데 가동성을 높이기 위해서는 이런 작은 부분부터 신경을 써야 합니다.



여러분의 댓글은 저에게 크나큰 힘이 됩니다. 오류 및 의견 주시면 감사하겠습니다.

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안녕하세요 피터입니다.

오늘은 C언어의 반복문에 대해 알려드리겠습니다.


개요

반복문은 어떠한 동작을 반복적으로 수행하고자 할 때 사용합니다.
주로 처리해야 하는 데이터가 여러 개인 경우에 효율적으로 처리하기 위해서 씁니다.

순환구조를 갖기 때문에 루프(Loop)라고 부르기도 합니다.
많이 사용되는 표현 중에 영원히 순환하는 루프를 무한루프(infinite loop)라고 하는데 한자와 영어의 합성어로 재미있는 표현입니다.


루프는 대부분의 프로그램에서 필수적으로 들어가는 요소 중에 하나입니다.

일회성으로 기능하고 바로 종료되는 프로그램을 제외하면 사용자가 별도로 종료를 시키기 전까지 계속 실행되는 프로그램들이 훨씬 더 많기 때문입니다.


그러면 지금부터 C언어에서 루프가 어떤식으로 사용되는지 알려드리겠습니다.

C언어에서는 다음과 같이 크게 2가지 방식으로 루프를 구현할 수 있습니다.

바로 while for 구문입니다.

문법(Syntax)

while

기본적인 문법은 아래와 같습니다.

while(condition) 
statement;

condition이 false가 될때까지 하면 주어진 문장(statement)을 반복적으로 수행합니다.

이 때 condition이 바로 "조건절"인데 i < 10 또는 a != 5 등과 같은 부등호가 들어간 수식부터 그 결과가 True / False 가 되는 모든 식이 올 수 있습니다.


조건문을 포스팅할 때 C언어에서 0은 False이며, 0이 아닌 모든 값은 True로 해석된다고 언급드린 적이 있습니다.

따라서 조건절에는 수식뿐만 아니라 특정 값을 갖는 변수가 올 수도 있습니다.

그 결과가 True / False로 해석될 수 있기 때문입니다.


여기서 주의하셔야 할 부분이 있는데요 while 구문은 뒤에 세미콜론(;)으로 끝나는 1개의 statement만 취한다는 점입니다.

그런데 나는 여러 개의 문장을 반복적으로 수행하고 싶은데... 그러면 어떻게 해야 할까요?


C언어에서는 { } 로 감싸여진 구문은 1개의 statement로 취급합니다.

아하! 그러면 여러 개의 문장을 { } 블록으로 감싸면 되겠군요!

while(condition)
{
  statement1;
statement2;
}

이렇게 하면 여러 개의 문장을 반복적으로 수행할 수 있습니다.


주의해야 될 점이라는 것은 바로 아래와 같은 실수를 해서는 안된다는 것입니다.

while(condition);
{
  statement1;
statement2;
}

"모든 문장(statement)의 끝은 세미콜론(;)으로" 를 충실히 이행한 결과로 위와 같이 while(conditoin) 에 ; 을 붙이게 되면 대참사가 일어나게 되는 겁니다.


세미콜론 자체도 하나의 문장으로 취급되기 때문이죠. while은 세미콜론만 취하여 조건절이 만족할 때 까지 아무런 의미도 없는 ; 문장만 처리한 뒤 { } 블록의 문장들을 1번 수행하게 되겠죠.


이 것은 애초의 의도와는 전혀 다른 동작입니다.  이 모든 일이 (;) 하나 잘못 붙임으로써 발생한 일이죠.
주의해주세요!


아래는 1부터 10까지 합한 값을 출력하는 반복문입니다.
참고해주시기 바랍니다.

int i = 1;
int sum = 0;
while(i <= 10);
{
   sum += i; // sum = sum + i; 
   i++;
}
printf("Sum of 1 to 10 is %d\n", sum);


i++ 는 주석에 표시한대로 i = i + 1 의 축약표현이고,
sum += i 에서 +=는  sum = sum + i 의 축약표현입니다.

자주 사용되니 익혀두세요.


일반적으로 루프를 사용할 때에는 다음과 같은 세가지 요소가 필요합니다.

  • 초기화
  • 조건절
  • 증감연산자

위 예제에서 초기화 구문이 바로 int i = 1; int sum = 0; 에 해당됩니다.

어떠한 문장으로 반복적으로 수행하기 위해서 조건절에 들어갈 변수를 초기화해주는 부분입니다.


조건절은 아시다시피 (i <= 10)으로 풀어서 해석하자면 "i 값이 10과 같거나 작으면" 입니다.

우리가 구해야 할 값은 1부터 10까지의 합계이니 1부터 10까지 다 더하기 위해 이러한 조건절을 만든 것이죠.


반복작업이 끝나는 조건을 만족하기 위해서 필수적으로 i값이 증가하는 구문이 필요합니다.

i++; 구문이 바로 증감연산자로 이러한 역할을 수행합니다. 


for

for(initialize; condition; increasement) 
statement;

for 구문의 기본 문법은 위와 같습니다.


while과 다른 부분은 위에서 언급했던 3가지 요소를 for문 안에 넣을 수 있다는 점입니다.

위에서 보시는 바와 같이 세미콜론으로 구분하여 3요소를 구현할 수 있습니다.

이러한 장점으로 똑같이 1부터 10까지 합계를 구하는 코딩을 하면 아래처럼 좀 더 단순하게 표현할 수 있습니다.

for(int i=1; i<=10; i++)
{
   sum += i;
}
printf("Sum of 1 to 10 is %d\n", sum);


자세히 보신 분들은 눈치 채셨겠지만 이렇게 for문 내부에서 int i = 1; 과 같이 선언과 초기화를 동시에 할 수 있습니다.


다만 기억하셔야 할 부분은 { } 블록은 별도의 스택 영역에 저장되기 때문에 지금 선언된 i 변수는 for 구문의 { } 블록 내에서만 유효하다는 것입니다.


변수(Variable) 포스팅에서 Scope 기억나시죠?

아래 코드를 컴파일 해보면 i 가 undefine 되었다는 컴파일 에러를 확인하실 수 있습니다.

for(int i=1; i<=10; i++)
{
   sum += i;
}
printf("Sum of 1 to 10 is %d\n", sum);
printf("Can I access variable i(%d)?\n", i);  


do while

do
{
   statement1;   
   statement2;
}while(condition);

기본적인 문법은 while과 거의 흡사합니다.

while구문과 다른점은 루프의 조건절을 보기 전에 일단 문장을 1번 수행한다는 점입니다.

어떤 작업을 반복적으로 수행하지만, 조건에 상관없이 최소한 1번을 수행해야 될 경우에 사용하면 유용합니다.

주의하셔야 할 부분은 while(condition) 뒤에 ; 이 붙는다는 점입니다.


무한루프 (infinite loop)

조건이 항상 참(True)이어서 무한대로 수행되는 루프가 존재합니다.

위에서 언급한 무한루프인데요. 어떻게 구현할까요?

while(1)
{
   statement;
}


for(;;)
{
   statement;
}


while과 for문으로 무한루프를 구현해봤습니다.

별도로 루프를 빠져나오는 코드가 없다면 이 루프는 영원히 반복됩니다.

그렇다는 얘기는 일단 한번 시작하면 끝을 볼 수 없다는 겁니다.

하지만 대부분의 경우 의도적으로 무한루프를 구현할 때 빠져나올 구멍 한개 정도는 최소 만들어두는 편입니다.

이 때 사용되는 것이 루프 제어문입니다.


루프 제어문

break

이 구문은 루프 내부에서만 사용될 수 있으며, 루프 없이 단독으로 사용될 수는 없습니다. switch / case 구문만 예외로 하고요.

루프를 수행하다가 break 구문을 만나면 그 즉시 루프를 빠져나오게 됩니다. 마치 영화 인셉션에서 킥을 하는 것과 비슷하네요.


다음과 같이 사용하면 무한루프도 예외없이 빠져나올 수 있습니다.

int i = 1;
int sum = 0;
while(1)
{
   sum += i;

   if(i == 10)
      break;
}
printf("Sum of 1 to 10 is %d\n", sum);

자, 이렇게 하면 위에서 했던 것과 마찬가지로 1부터 10까지의 합을 무한루프를 이용해서 구현할 수 있습니다.


continue

이 구문도 break 구문과 마찬가지로 루프 제어에 사용되는 구문입니다.

루프 수행도중 이 구문을 만나면 즉시 다음 번 루프로 넘어가게 됩니다.


아래는 0부터 10까지의 수 중에 홀수만 화면에 출력하는 코드입니다.

for(int i=0; i<10; i++)
{
if(i % 2 == 0)
continue;
else
printf("%d\t", i);
}

이 때 주의하셔야 할 부분은 for문에서의 동작입니다.

while문은 증감연산자가 기본 문법(syntax)에 포함되지 않기 때문에 continue 구문을 만났을 때 바로 조건절로 넘어가게 되는데,

for문은 조건절이 아니라 증감연산자로 넘어가게 됩니다.


즉, while문은 continue구문에서 '이번 턴부터 다시 수행'이라고 한다면, for문은 '다음 턴부터 수행' 이라고 표현할 수 있겠네요.



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안녕하세요 피터입니다.

오늘은 C언어의 조건문에 대해 알려드리겠습니다.


주어진 조건에 따라 분기한다고 해서 분기문이라고도 하는데요, 아래와 같이 크게 세가지 종류가 있습니다.

  • If / Else
  • Switch / Case
  • ? operator

동작 원리는 거의 같지만 가독성이나 코드의 유연성을 고려하여 상황에 따라 적절하게 사용하시면 됩니다.


1. If / Else

if 구문의 기본적인 문법은 다음과 같습니다.

if(condition)
  statement;

위 코드를 "만일(if) 조건이 만족하면 statement를 실행하시오." 라고 이해하시면 됩니다.

조건이 만족하는 기준은 condition이 참(true)가 되는 경우입니다.
C언어에서 조건문의 참(true)은 0이 아닌 모든 수가 해당되며,
반대가 되는 거짓(false)는 0입니다.

따라서 if(1) 은 참이 되고, if(100)도 참이 됩니다.
오로지 if(0)인 경우에만 해당 statement가 실행되지 않습니다.
의미를 분명하게 하기 위해 아래와 같이 상수로 정의하여 사용하기도 합니다.

#define TRUE  1
#define FALSE 0

if(TRUE)
  statement;


그렇지만 일반적으로 condition 들어가는 구문은 아래와 같이 비교 구문이 대부분입니다.
else 구문은 if(condition)이 만족하지 못하는 모든 경우에 실행됩니다.
if(age >= 19)

   printf("You are adult\n");
else
printf("You are minor\n");


분기해야 할 조건이 여러개인 경우에는 아래와 같이 else if 구문을 사용할 수 있습니다.


if(type == 1)
  printf("Text type\n");
else if(type == 2)
  printf("Image type\n");
else if(type == 3)
  printf("Video type\n");
else
  printf("nvalid type\n");


2. Switch / Case

Switch-Case 구문의 기본 문법은 아래와 같습니다.

switch(variable)
{
  case value1:
    statement;
    break;
case value2: statement; break;
 default: statement; }

swich 구문에서 분기에 사용할 변수(variable)를 설정한 뒤 case 구문에서 각 value에 대한 루틴을 설정하면 분기합니다.

주의하셔야 할 부분은 case 구문에서 break; 구문인데요. break 를 쓰지 않으면 밑에 있는 case 구문까지 실행이 되어버리니 의도하지 않은 결과가 나올 수 있습니다.

아래 예제는 위의 if-else 구문으로 되어 있는 코드를 switch-case 구문으로 변환한 코드입니다. 참고해주세요~

switch(type)
{
  case 1:
    printf("Text type\n");
    break;
  case 2:
    printf("Image type\n");
    break;
  case 3:
    printf("Video type\n");
    break;
  default:
    printf("Invalid type\n");
}


3. ? operator

? (물음표) 연산자는 3개의 항이 요구되기 때문에 "삼항연산자" 라고도 불리며, 조건식을 수행하기 때문에 "조건부연산자" 라고도 합니다.

좀 더 단순하게 활용이 가능한데요. 기본 문법은 다음과 같습니다.

(condition)?a:b;

boolean 값을 갖는 조건식(condition) 뒤에 ? 연산자가 오고 그 뒤에 A:B 와 같이 콜론(:)으로 구분되는 값이 2개 오게 됩니다.

조건식의 결과가 참(True)인 경우 연산의 결과가 a 가 되구요, 거짓(False)인 경우 b가 되게 됩니다.

아래 예제와 같이 활용하면 코드를 좀 더 단순화 할 수 있습니다.

printf("%s\n", (age>=19)?"Adult":"Minor");


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안녕하세요 피터입니다.

오늘은 C언어의 상수에 대해서 알아보겠습니다.


1. 상수란 무엇인가?

상수(Constant)란 프로그램이 실행되는 동안 '값이 고정되어 변경할 수 없는 메모리 공간'을 의미합니다. 

변수처럼 정의해서 사용할 수 있습니다. 

기본적으로 int나 char 와 같은 C언어 표준 자료형들은 모두 상수가 될 수 있습니다. 그렇기 때문에 상수는 한번 정의한 이후에 값을 변경할 수 없도록 제한한 변수와 의미가 같다고 볼 수 있습니다. 

문자열 그 자체가 값을 나타내는 것을 리터럴 상수(Literal constant)라고 하는데 줄여서 리터럴(Literal)이라고 부르기도 합니다. 


2. 상수를 정의하는 방법

상수를 정의하는 방법에는 두 가지 방법이 있습니다.

#define 전처리기를 사용하는 방법과 const 키워드를 사용하는 방법입니다.


2.1 #define 전처리기 (Preprocessor)

#define identifier value


#define으로 전처리기 지시자를 통해 상수를 정의할 수 있습니다. 

이렇게 정의된 상수는 전처리 단계에서 value로 치환된 이후 컴파일됩니다. 

#include <stdio.h>

#define LENGTH 10   
#define WIDTH  5
#define NEWLINE '\n'

int main() {

   int area;  
  
   area = LENGTH * WIDTH;
   printf("value of area : %d", area);
   printf("%c", NEWLINE);

   return 0;
}

2.2 const 키워드 (Prefix)

const 키워드를 통해 변수를 선언할 때 상수로 지정할 수 있습니다.

const type variable = value;
이렇게 선언된 변수는 값을 변경할 수 없습니다.

실제로 참조할 때는 #define 사용할 때와 차이가 없습니다.


#include <stdio.h>

int main() {

   const int  LENGTH = 10;
   const int  WIDTH = 5;
   const char NEWLINE = '\n';
   int area;  
   
   area = LENGTH * WIDTH;
   printf("value of area : %d", area);
   printf("%c", NEWLINE);

   return 0;
}

3. 리터럴 상수

리터럴 상수는 소스 코드상의 문자열이 그 자체로 값을 나타내는 것을 말합니다. 이 값들은 변수에 대입을 하거나 조건문에 비교값으로 사용할 수 있습니다.

3.1 정수 리터럴 (Integer Literal)

정수 리터럴은 prefix를 이용하여 10진수, 16진수, 8진수 등의 상수를  표현할 수 있습니다.
0x 로 시작하는 정수 리터럴은 16진수를 나타내며, 0 으로 시작하는 정수 리터럴은 8진수입니다.

sufix로 L이나 U를 사용할 수 있습니다.
L은 long, U는 unsigned 를 나타냅니다.

85         /* decimal */

0213       /* octal */

0x4b       /* hexadecimal */

30         /* int */

30u        /* unsigned int */

30l        /* long */

30ul       /* unsigned long */


212         /* Legal */

215u        /* Legal */

0xFeeL      /* Legal */

078         /* Illegal: 8 is not an octal digit */

032UU       /* Illegal: cannot repeat a suffix */


3.2 실수 리터럴 (Floating-point Literal)

3.14159       /* Legal */

314159E-5L    /* Legal */

510E          /* Illegal: incomplete exponent */

210f          /* Illegal: no decimal or exponent */

.e55          /* Illegal: missing integer or fraction */


3.3 문자 상수 (Character Constant)

' ' 로 감싸여진 단일문자를 문자 상수라고 합니다. ' ' 안에는 단일 문자만 올 수 있습니다. 문자가 2개 이상이면 문자열이 되기 때문에 " " 로 감싸야 합니다.

escape 문자인 '\' 가 붙은 특수 문자도 올 수 있습니다. 

주로 사용하는 '\t' 는 탭문자, '\n' 은 개행문자에 해당합니다.

'x'             /* Legal */

'\n'            /* Legal */

'\t'            /* Legal */


'xy'         /* Illegal: string */


3.4 문자열 리터럴 (String Literal)

" " 로 감싸여진 구문을 문자열 리터럴이라고 합니다. 
하나의 문자열이 너무 긴 경우 아래와 같이 escape 문자인 \ 를 사용해서 여러 행에 걸쳐 작성할 수 있습니다. 
(개행문자를 \ 를 통해 무시하게 되는 원리입니다)
또한 " " 로 감싸여진 문자열을 여러개를 나열하면 하나의 문자열로 인식합니다.
 

"hello, dear"


"hello, \

dear"


"hello, " "d" "ear"



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안녕하세요^^ 피터입니다.


앞서 강좌에서 배웠던 변수를 C언어 프로그래밍에서 다루려면 우선 C언어에서 제공되는 자료형을 알아야 합니다.

오늘은 C언어의 자료형(DataType)에 대해 알아보겠습니다.


1. 자료형(DataType) 종류

C언어의 자료형은 아래와 같이 분류할 수 있습니다.

1.1 기본형 (Basic Type)

1.1.1 정수형 (Integer Type)

정수형(Integer Type)에는 int, short, long, char 등이 있습니다.  
소수점이 없는 정수를 표현할 때 사용됩니다. 

맨앞 1 bit를 부호비트로 사용하는데 부호비트도 숫자 영역으로 쓰면 양수만 표현할 수 있는 대신 더 많은 큰 숫자를 표현할 수 있습니다. 이렇게 부호비트까지 숫자로 쓰려면 앞에 unsigned를 붙인 자료형을 사용하면 됩니다.

C언어에서 정수형 타입의 한계값은 다음과 같이 limits.h 표준 헤더파일에 정의되어 있습니다.
상수의미
CHAR_BIT비트 필드가 없는 가장 작은 변수의 비트 수입니다.8
SCHAR_MINsigned char 형식 변수의 최소값입니다.–128
SCHAR_MAXsigned char 형식 변수의 최대 값입니다.127
UCHAR_MAXunsigned char 형식 변수의 최대값입니다.255(0Xff)
CHAR_MINchar 형식 변수의 최소값입니다./J 옵션이 사용된 경우, –128; 0
CHAR_MAXchar 형식 변수의 최대값입니다./J 옵션이 사용된 경우, –127; 255
MB_LEN_MAX여러 문자 상수에서의 최대 바이트 수입니다.5
SHRT_MINshort 형식 변수의 최소값입니다.–32768
SHRT_MAXshort 형식 변수의 최대 값입니다.32767
USHRT_MAXunsigned short 형식 변수의 최대 값입니다.65535(0xffff)
INT_MINint 형식 변수의 최소값입니다.–2147483648
INT_MAXint 형식 변수의 최대값입니다.2147483647
UINT_MAXunsigned int 형식 변수의 최대값입니다.4294967295(0xffffffff)
LONG_MINlong 형식 변수의 최소값입니다.–2147483648
LONG_MAXlong 형식 변수의 최대값입니다.2147483647
ULONG_MAXunsigned long 형식 변수의 최대값입니다.4294967295(0xffffffff)
_I64_MIN__int64 형식의 변수에 대한 최소값입니다.-9223372036854775808
_I64_MAX__int64 형식의 변수에 대한 최대값입니다.9223372036854775807
_UI64_MAXunsigned __int64 형식의 변수에 대한 최대값입니다.

18446744073709551615(0xffffffffffffffff)

[정수 제한 (출처: MSDN)]

1.1.2 실수형 (Floating-Point Type)

실수형 자료형에는 IEEE 754의 Single Precision 규격을 따르는 float type,  Double Precision 규격을 따르는 double type 등이 있습니다. 
(IEEE 754는 컴퓨터에서 부동소수점을 표현하는 표준 규약입니다.)

실수형 자료형은 모두 부호비트를 사용하기 때문에 unsigned type을 지원하지 않습니다. 
C언어에서 실수형 타입의 한계값은 다음과 같이 float.h 표준 헤더파일에 정의되어 있습니다.

상수의미
FLT_DIG DBL_DIG LDBL_DIG소수 자릿수가 q인 부동 소수점 수가 부동 소수점 표현으로 반올림되고 정밀도의 손실 없이 다시 복원될 수 있는 자릿수 q입니다.6 15 15
FLT_EPSILON DBL_EPSILON LDBL_EPSILONx + 1.0이 1.0과 같지 않은 가장 작은 양수 x입니다.1.192092896e–07F 2.2204460492503131e–016 2.2204460492503131e–016
FLT_GUARD0
FLT_MANT_DIG DBL_MANT_DIG LDBL_MANT_DIG부동 소수점 유효 숫자에서 FLT_RADIX로 지정된 기수의 자릿수입니다. 기수는 2입니다. 따라서 이러한 값이 비트를 지정합니다.24 53 53
FLT_MAX DBL_MAX LDBL_MAX표현 가능한 최대 부동 소수점 수입니다.3.402823466e+38F 1.7976931348623158e+308 1.7976931348623158e+308
FLT_MAX_10_EXP DBL_MAX_10_EXP LDBL_MAX_10_EXP10을 해당 수만큼 거듭제곱한 값이 표현 가능한 부동 소수점 수인 최대 정수입니다.38 308 308
FLT_MAX_EXP DBL_MAX_EXP LDBL_MAX_EXPFLT_RADIX를 해당 수만큼 거듭제곱한 값이 표현 가능한 부동 소수점 수인 최대 정수입니다.128 1024 1024
FLT_MIN DBL_MIN LDBL_MIN최소 양수 값입니다.1.175494351e–38F 2.2250738585072014e–308 2.2250738585072014e–308
FLT_MIN_10_EXP DBL_MIN_10_EXP LDBL_MIN_10_EXP10을 해당 수만큼 거듭제곱한 값이 표현 가능한 부동 소수점 수인 최소 음의 정수입니다.–37
–307
–307
FLT_MIN_EXP DBL_MIN_EXP LDBL_MIN_EXPFLT_RADIX를 해당 수만큼 거듭제곱한 값이 표현 가능한 부동 소수점 수인 최소 음의 정수입니다.–125
–1021
–1021
FLT_NORMALIZE0
FLT_RADIX _DBL_RADIX _LDBL_RADIX지수를 표현하는 기수입니다.2 2 2
FLT_ROUNDS _DBL_ROUNDS _LDBL_ROUNDS부동 소수점 더하기의 반올림 모드입니다.1 (near) 1 (near) 1 (near)
[부동 제한 (출처: MSDN)]


1.2 열거형 (Enumerate Type)

열거형은 int type과 같은 크기를 갖는 자료형입니다. 
주로 코드의 가독성을 높이기 위해 상수에 의미있는 별명을 부여하거나 미리 정의된 변수의 값만 사용하도록 제한을 할 때 사용합니다.

enum { GIRL = 0, BOY = 1 }; 이런식으로 define 해서 사용하고자 하는 값을 미리 정의합니다.

1.3 Void형 (The Type void)

void형은 '값이 존재하지 않는' 것을 나타낼 때 사용하는 자료형입니다. 
다음과 같이 사용합니다.

1.3.1 함수 리턴값 (Function returns as void)

함수에서 반환하는 값이 없을 때 사용. 

void exit(int code);

1.3.2 함수 매개변수 (Function arguments as void)

함수에 입력되는 매개변수가 없을 때 사용.

int Terminate(void);

1.3.3 포인터 (Pointers to void)

포인터가 가리키는 자료형(DataType)이 정의되지 않았을 때 사용. 
예를들어 malloc 과 같은 heap 메모리 할당함수의 경우 void* 를 리턴합니다. void*로는 실제 값에 접근할 수 없기 때문에 반드시 자신이 필요한 자료형으로 캐스팅(casting) 해서 사용해야 합니다. 

 int *p = (int*)malloc(sizeof(int));

1.4 파생형 (Derived Type)

파생형(Derived Type)에 대해서는 각각의 내용이 워낙에 방대하다 보니 나중에 하나씩 따로따로 자세하게 다루도록 하겠습니다. 
지금은 그냥 이런 것들이 있다 정도만 파악해 주세요.

1.4.1 포인터형 (Pointer Type)

1.4.2 배열형 (Array Type)

1.4.3 구조체형 (Structure Type)

1.4.4 공용체형 (Union Type)

1.4.5 함수형 (Function Type)


2. 자료형별 크기

이전 강좌에서 변수의 자료형(DataType)은 메모리에 할당할 변수의 크기를 결정한다고 말씀드렸습니다.

표준 라이브러리에는 각 자료형 별로 기본적으로 메모리 크기가 정의되어 있습니다.


일부 자료형의 크기는 OS의 메모리 주소 체계(32bit/64bit)에 따라 달라집니다.

이러한 차이는 로컬 환경에서 구동되는 프로그램인 경우 크게 문제될 부분은 없지만 네트워크를 통해 다른 프로그램과 통신을 하는 경우에는 문제가 생길 수 있으니 주의해야 합니다.


OS32bit64bit(windows)64bit(linux)
데이터 표현 모델ILP32 LLP64LP64
분류변수 타입size(byte)size(byte)size(byte)
정수형
char111
short int222
int444
long int448
long long888
pointer488
size_t488
실수형
float444
double888

위 표에서 보시는바와 같이 LP64 모델을 사용하는 Linux 64bit 에서는 long8byte로 확장되었습니다. 

이 부분을 꼭 기억해주세요. 

64bit OS에서는 메모리 주소를 64bit로 표현하기 때문에 주소값을 갖는 포인터(Pointer)도 8byte로 확장이 됩니다. 

64bit 환경에서 구동되는 프로그램을 개발할 때 주의해야 할 부분에 대해서는 나중에 자세히 다루도록 하고 본 강좌에서는 ILP32 모델 기준으로 설명드리겠습니다.


참고사항

  • ILP32: Int, Long, Pointer를 32bit로 표현하는 데이터 표현 모델
  • LLP64: Long Long, Pointer를 64bit로 표현하는 데이터 표현 모델
  • LP64: Long, Pointer를 64bit로 표현하는 데이터 표현 모델


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안녕하세요 피터입니다.

오늘은 프로그래밍에서의 변수에 대해 알아보겠습니다. 



1. 변수는 무엇인가?

우선 프로그래밍을 할 때 변수라는 것이 왜 필요한지부터 짚어볼 필요가 있습니다.


여러분들이 계산기로 통장에 들어올 실제 월급을 계산해본다고 가정해보겠습니다.


우선 기본급여에 각종 수당을 더하고 보너스(!)도 더해 총 급여를 구합니다.

그리고 급여에 따른 소득세와 4대보험료 등을 더해 총 세금을 구합니다.

이제 총 급여에서 총 세금을 빼면 내 통장에 들어올 실제 월급을 구할 수 있겠죠.


이 과정을 계산기로 하다 보면 총 급여나 총 세금 등 여러 값들을 더해서 구한 중간 값을 어딘가 적어놓지 않으면 잊어먹어서 다시 구해야 할 때가 종종 발생합니다.


프로그램을 개발할 때에도 마찬가지입니다.

위에서 계산기로 월급을 계산할 때처럼 최종적으로 프로그래머가 원하는 기능을 수행하기 위해서는 중간 과정에서 임시로 값들을 저장할 공간이 필요합니다.  이러한 공간이 바로 변수입니다.


즉, 변수(Variable)는 프로그램이 실행되는 동안 계속해서 변하는 값을 저장하는 메모리 공간이라고 할 수 있습니다.


메모리에 필요한 공간을 할당하고 값을 저장하기 위해서는 내가 사용할 메모리 공간에 대해 컴퓨터에게 알려줄 필요가 있습니다.


내가 사용할 값의 자료형(DataType)은 무엇인지

내가 사용할 값이 유효한 범위(Scope)은 어디까지 인지

내가 사용할 메모리 공간의 이름(Name)은 무엇인지


이런 것들을 명시하여 컴퓨터가 메모리 공간을 할당하게 만드는 것을 ‘변수 선언’이라고 합니다. 

이렇게 선언한 메모리 공간. 즉, 변수에 여러분들은 아무때나 자유롭게 값을 저장하고 읽어올 수 있습니다.


2. 개념과 원리에 대한 이해가 중요합니다.

지금까지 변수의 기본 개념에 대해 알아봤는데요. 

이런 개념은 C언어 뿐만 아니라 다른 프로그래밍 언어에도 마찬가지로 적용되는 개념입니다.  


여러분들이 앞으로 프로그래밍을 공부할 때 가장 중요하게 여겨야 할 부분이 바로 이러한 개념과 원리를 이해하는 것입니다.


세상에는 수많은 프로그래밍 언어들이 산재해 있지만 대부분의 프로그래밍 언어들이 문법만 다를 뿐 기본적인 개념과 원리는 같기 때문입니다.


히딩크 감독이 한국축구 국가대표 감독이 되고 나서 가장 중점적으로 훈련을 시켰던 것이 기초 체력 훈련이었다는 것을 알고 계신가요?

전술과 테크닉도 중요하지만 종목을 떠나 모든 스포츠에서 가장 기본이 되는 것이 바로 체력이고, 체력이 뒷받침 되어야 전술과 테크닉도 힘을 발휘할 수 있다는 것을 히딩크 감독은 잘 알고 있었던 것입니다. 

당시 한국 국가대표팀 모든 선수들은 지칠줄 모르는 체력을 바탕으로 4강 신화를 이뤄냈습니다.


프로그래밍의 세계에서 기초체력은 바로 이러한 개념과 원리를 이해하는 것입니다. 

기초가 탄탄한 개발자는 새로운 언어나 기술을 습득하는데 있어서 큰 어려움이 없습니다. 여러분들도 프로그래밍을 공부하는데 있어서 이러한 점을 꼭 기억해주시기 바랍니다.



3. 그렇다면 문법은?

자, 이제 여러분들은 ‘변수’라는 개념을 이해했습니다.

그럼 이제 C언어에서는 변수를 어떻게 다루는지 문법(Syntax)를 알아보겠습니다.


아래 코드를 봐주세요.


int main(void)
{
int sum; 
sum = 17 + 32;

printf(“sum=%d\n”, sum);

return 0;
}


앞서 변수를 선언할 때 명시해야 할 항목에 대해 언급했었는데요.

기본적으로 필요한건 Scope, DataType, Name 세 가지 입니다.


int sum; 에서

int 가 DataType을 명시한 것이고, sum이 변수의 Name을 지정한 것입니다.

즉, int라는 값(Data)을 저장할 공간을 메모리상에 할당하고 sum이라고 이름을 지어준 것이죠. 

그리고 밑에 sum = 17 + 32; 에서 보시는 바와 같이 sum 이라는 이름을 통해 할당한 메모리 공간에 값을 17 + 32 에 대한 결과값을 저장할 수 있습니다.


그렇다면 Scope은 어떻게 표현한걸까요?

변수 선언의 위치를 보시면 main 함수의 body(‘{ }’로 감싸여진 부분)안에 선언되있습니다. 

그렇다는 말은 이 sum이라는 변수는 main 함수 내에서만 유효하다는 것을 알 수 있습니다. 이렇게 특정 함수 내에서만 유효한 변수를 ‘지역 변수(Local variable)’ 라고 합니다.


int sum; 
int main(void)
{
sum = 17 + 32;

printf(“sum=%d\n”, sum);

return 0;
}


위 코드처럼 변수 선언이 특정 함수 내가 아닌 외부에 위치하게 되면 main 함수가 아닌 다른 함수에서도 접근이 가능합니다. 
이처럼 어느 곳에서나 접근 가능한 변수를 '전역 변수(Global variable)'라고 합니다.


컴퓨터는 위와 같은 선언문을 해석하여 메모리에 공간을 할당합니다. 

이 때 Scope에 따라 할당되는 영역이 결정되고 DataType에 따라 할당하는 크기가 결정됩니다.

이 부분에 대한 자세한 설명은 응용프로그래밍 메모리 구조를 참조해주세요.

응용프로그램 메모리 구조


이제 여러분들은 변수에 대한 기본적인 개념을 이해하셨습니다. 

다음 시간에는 변수에 할당할 수 있는 DataType에는 어떠한 것들이 있는지 설명해드리겠습니다.



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GOTO 문에 대해서

2016. 11. 24. 18:07


GOTO문에 대해서는 다양한 의견이 있습니다.


간혹 개발자 커뮤니티 등의 사이트에서 GOTO문의 사용에 대해 격렬한 토론이 이루어지기도 합니다.


GOTO문을 적절히 사용하면 아무런 문제가 없다는 사람들과 GOTO문 자체를 쓰는 것을 극도로 혐오하는 사람들 간의 논쟁은 마치 물과 기름을 보는 듯 타협의 여지가 없어 보일 때가 많습니다.


하지만 중요한 점은 GOTO문으로 인해 야기되는 문제들이 정확하게 어떤 문제들인지 파악하고 효율적으로 사용할 수 있는 방법은 없는지 여러분들이 직접 고민하고 생각해볼 필요가 있다는 점입니다.


즉, 여러분이 GOTO문을 사용할지 안할지를 결정하는데 있어서 단순히 ‘누군가가 쓰지 말라고 해서’ 라는 이유로 사용하지 않거나, ‘누가 뭐라고 하던 나는 편하니까 그냥 쓰자’ 라는 생각으로 사용해서는 안된다는 말입니다.


GOTO문을 잘못 사용하면 코드의 가독성이 떨어지고 예상치 못한 논리적인 오류를 발생시킬 가능성이 있습니다. 하지만 가독성과 최적화를 모두 고려해도 GOTO문을 사용하는 편이 효율적인 상황에서는 사용하지 않을 이유가 없습니다.

(어짜피 컴파일러 내부에서는 for, while, switch 구문들이 GOTO 구문으로 변경됩니다)



선택은 여러분의 몫입니다.

유명한 개발자나 수업시간에 교수님께 들은 얘기를 아무 생각 없이 받아들이고 그대로 따라하는 것이 아니라 

자신만의 생각과 철학을 갖고 판단하시길 바랍니다.


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