C언어 정리

C언어의 장점

C언어는 절차지향적 특성을 지닌다. 때문에 익숙해지는데 오랜 시간이 걸리지 않는다. 즉, 절차지향 프로그래밍에서 중심이 되는 것은 ‘순서’이다.

C언어로 작성된 프로그램은 이식성이 좋다.

C언어로 구현된 프로그램은 좋은 성능을 보인다.

 

C언어는 기본적으로 함수로 시작해서 함수로 끝난다.

int => 출력형태 main => 함수이름 (void) => 입력형태

위의 int와 void는 각각 출력과 입력의 형태를 설명하는 것이다. 즉, 출력의 형태가 int 이고 입력의 형태가 void인 main이라는 함수

 

C언어의 함수 내에 존재하는 문장의 끝에는 세미콜론 문자 ;을 붙여준다.

 

printf 함수는 함수호출 시 전달되는 문자열의 모니터에 출력하는 기능을 지닌다. 이는 직접 만들지 않아도 호출이 가능한, 기본적으로 제공되는 함수 즉, 이미 만들어 져있고 기본적으로 제공되는 함수를 가리켜 ‘표준함수’라고 하고 표준함수들의 모임을 가리켜 ‘표준라이브러리’ 라고 한다.

printf의 서식문자의 종류

%d : 10진수

%o : 8진수

%s : 문자열

%x : 16진수

%f : 실수

%Lf : 실수 – Long double

 

return 은 함수의 종료와 값의 전달이라는 두 가지 의미를 지닌다.

함수를 호출한 영역으로 값을 전달

현재 실행중인 함수의 종료

 

주석이란?

프로그램 내에 삽입된 메모를 의미한다. 주석은 선택이 아닌 필수이다.

블록 단위 주석

/* 주석처리 된 문장 */

/*

주석처리 된 문장1

주석처리 된 문장2

*/

행 단위 주석

// 주석처리 된 문장1

// 주석처리 된 문장2

 

주석처리에 있어서의 주의점

블록 단위 주석은 중첩될 수 없다.

/*

주석처리 된 문장1

/* 단일 행 주석처리 */

주석처리 된 문장2

*/

printf 함수는 첫 번째 인자로 전달된 문자열을 출력한다.

또한 printf 함수를 이용하면 문자열 이외의 데이터를 다양한 형태로 출력하는 것이 가능하다. 정수 출력도 가능

 

C언어를 이용해서 특정연산을 요구할 때 사용하는 약속된 기호를 가리켜 ‘연산자’라 한다.

“덧셈연산을 하고 그 결과를 메모리 공간에 저장한다. 그리고 메모리 공간에 저장된 값을 출력한다.”

위의 말처럼 덧셈결과를 저장하게 되면 , printf 함수의 호출을 통해 다양한 형태로 출력하는 것이 가능해질 뿐 아니라, 저장된 값을 가지고 추가적인 연산도 진행할 수가 있다. 이를 저장 하기 위해 C언어는 ‘변수’라는 것을 제공한다.

 

선언된 변수에 처음 값을 저장하는 것을 ‘초기화’라고 한다.

int main(void)

{

int num; //num이라는 변수의 선언

num=12; //변수 num을 12로 초기화

}

C언어에서는 변수를 ‘선언과 동시에 초기화’하는 것이 가능하다.

But 변수를 선언만 하고 초기화하지 않으면 쓰레기 값이 저장된다.

 

변수선언 시 중괄호 내에 변수를 선언할 경우, 변수의 선언문은 중괄호의 앞부분에 위치해야 한다.

 

변수의 이름을 지을 때

변수의 이름은 알파벳, 숫자, 언더바로 구성된다.

C언어는 대소문자를 구분한다.

변수의 이름은 숫자로 시작할 수 없고, 키워드도 변수의 이름으로 사용할 수 없다.

이름 사이에 공백이 삽입 될 수없다.

 

변수의 자료형에는

정수형 변수 : 정수의 저장을 목적으로 선언된 변수

실수형 변수 : 소수점 이하의 값을 지니는 실수의 저장을 목적으로 선언된 변수

 

대입 연산자(=)와 산술 연산자(+_*%)

= 연산자 오른쪽에 있는 값을 연산자 왼쪽에 있는 변수에 대입한다.

+ 두 피연산자의 값을 더한다.

왼쪽의 피연산자 값에서 오른쪽의 피연산자 값을 뺀다.

* 두 피연산자의 값을 곱한다.

/ 왼쪽의 피연산자 값을 오른쪽의 피연산자 값으로 나눈다.

% 왼쪽의 피연산자 값을 오른쪽의 피연산자 값으로 나눴을 때 얻게 되는 나머지를 반환

 

증가, 감소 연산자

++.num 값을 1 증가 후, 속한 문장의 나머지를 진행

num++ 속한 문장을 먼저 진행한 후, 값을 1 증가

--num 값을 1 감소 후, 속한 문장의 나머지를 진행

num— 속한 문장을 먼저 진행한 후, 값을 1 감소

 

관계 연산자

< n1이 n2보다 작은가?

>n1이 n2보다 큰가?

== .n1과 n2가 같은가?

!= n1과 n2가 다른가?

<= n1이 n2보다 같거나 작은가?

>= n1이 n2보다 같거나 큰가?

위의 관계 연산자들은 ‘조건을 만족하면 1을, 만족하지 않으면 0을 반환’한다.

 

논리 연산자

&& A와 B 모두 참이면 연산결과로 ‘참을 반환’(논리 AND)

|| A와 B 둘 중 하나라도 참이면 연산결과로 ‘참을 반환’(논리 OR)

! A가 참이면 거짓, A가 거짓이면 참을 반환 (논리NOT)

 

scnaf 함수를 호출하면서 변수 앞에 &연산자가 붙어있다.

scanf 함수호출을 통해서 여러 개의 데이터를 다양한 형태로 입력 받는 것이 가능하다.

scanf함수는 공백을 기준으로 데이터를 구분한다.

 

정수의 표현 방식

- 정수의 가장 왼쪽에 존재하는 비트는 ‘부호비트’이다.

- 음의 정수를 표현할 때에는 2의 보수를 취해야 한다.

 

실수의 표현 방식

실수를 표현하는 기본방식 :

컴퓨터가 실수를 표현하는 방식에는 오차가 존재한다.

“넓은 범위의 실수를 표현할 수 있지만, 실수의 표현에 오차가 존재한다.”

 

비트연산자

& : 비트단위로 AND 연산을 한다.

0&0 : 0을 반환

0&1 : 0을 반환

1&0 : 0을 반환

1&1 : 1을 반환

 

 

| : 비트단위로 OR 연산을 한다.

0|0 : 0을 반환

0|1 : 1을 반환

1|0 : 1을 반환

1|1 : 1을 반환

^ : 비트단위로 XOR 연산을 한다.

0^0 : 0을 반환

0^1 : 1을 반환

1^0 : 1을 반환

0^1 : 0을 반환

~ : 단항 연산자로서 피연산자의 모든 비트를 발전시킨다.

~0 : 1을 반환

~1 : 0을 반환

<< : 피연산자의 비트 열을 왼쪽으로 이동 시킨다.

num1 << num2 : num1의 비트 열을 num2칸씩 왼쪽으로 이동시킨 결과를 반환

>> : 피연산자의 비트 열을 오른쪽으로 이동시킨다.

 

 

기본 자료형의 종류와 데이터의 표현 방법

정수형 : char – 1byte : -128이상+127이하

short – 2byte : -32,768이상 +32,767이하

int – 4byte : -2,147,483,648이상 +2,147,483,647이하

long – 4byte : -2,147,483,648이상 +2,147,483,647이하

longlong – 8byte : -9,223,372,036,854,775,808이상

-9,223,372,036,854,775,808이하

 

실수형 : float – 4byte

double – 8byte

long double – 8byte이상

“short와 int는 최소 2byte이되, int는 short와 크기가 같거나 더 커야 한다.”

연산자 sizeof를 이용하면 자료형의 크기를 확인할 수 있다.

상수에 대한 이해를 하면 상수는 크게 이름이 있는 상수와 이름이 없는 상수로 나뉘며, 상수 역시 앞서 설명한 int, double과 같은 자료형을 근거로 표현이 된다.

 

자료형의 변환을 할 때 대입연산자의 전달과정에서 발생하는 자동 형 변환에서 실수형 데이터를 정수형 데이터로 변환하는 과정에서는 ‘소수부의 손실’이 발생한다.

But int num = 129;

char ch =num;

이럴 때는 ?

이럴 경우 데이터를 변수 ch에 저장하기 위해서 1byte로 줄여야한다. 즉 ‘ 상위 바이트의 손실’이 발생한다.

정리를 하자면

정수를 실수로 형 변환하는 경우 : 실수의 표현 범위가 정수에ㅐ 비해 훨씬 넓기 때문에 데이터의 손실은 일어나지 않는다. 그러나 실수의 표현이기 때문에 오차는 존재한다.

실수를 정수로 형 변환하는 경우 : 소수점 이하의 값을 표현하지 못하기 때문에, 소수점 이하의 값은 버려진다.

바이트 크기가 큰 정수를 바이트 크기가 작은 정수로 형 변환하는 경우 : 변환하고자 하는 정수의 바이트 크기에 맞춰서 상위 바이트를 단순히 소멸시킨다. 그리고 이로 인해서 부호가 바뀔 수도 있다.

 

반복문 - while

while(조건문)

{

반복문

}

 

do ~ while

do

{

반복문

}while(조건문)

 

for(초기식; 조건식; 증감식)

{

반복문

}

 

조건식 if문

if(조건식)

{

조건문

}

if ~else문을 이용하여 흐름을 분기 할 수 있다.

else를 이용하여 if조건을 제외한 다른 값에 대한 조건을 실행한다..

if else if else의 구성

if(조건1)

{

조건1 만족 시 실행

}

else if(조건2)

{

//조건2 만족 시 실행

}

else if(조건3)

{

//조건3 만족 시 실행

}

 

continue & break

break는 반복문을 탈출할 때 사용한다.

continue는 반복문에서 나머지 생략하고 반복조건을 확인할 때 사용한다.

 

switch문?

switch(변수)

{

case :

{

실행문

}

case :

{

실행문

} => switch 문의 기본 구성

switch문은 선택문이다. 즉, 사용자가 선택하는 것에 맞춰 실행시킨다.

goto?

goto는 이름 그대로 프로그램의 흐름을 원하는 위치로 이동할 때 사용하는 키워드이다.

그러나 goto의 단점은 ‘프로그램의 자연스러운 흐름을 방해한다.’

이게 왜 문제일까? C언어는 절차지향 언어이기 때문에 흐름을 따라 이동한다. 그러나 goto를 쓰게 되면 흐름을 깨버리고 강제적으로 이동하기 때문이다.

 

 

 

 

 

 

함수

과연 함수를 만드는 이유는 무엇일까?

함수를 만드는 이유는 빠르고 수정이 편리하기 때문에 만드는 것이다.

프로그램의 구현을 하다보면 복잡한 것은 당연하다. 이러한 프로그램 구현 중 어디에서 틀렸는지 어디에서 막혔는지를 좀 더 빠르게 수정하기 위해서 사용한다.

 

변수

변수는 선언되는 위치에 따라서 크게 ‘전역변수’와 ‘지역변수’로 나뉜다.

과연 두 가지의 차이점은?

메모리상에 존재하는 기간

변수에 접근할 수 있는 범위

함수 내에만 존재 및 접근 가능한 지역변수(Local Variable)

‘지역변수’에서의 ‘지역’이란 중괄호에 의해 형성되는 영역을 뜻한다. 따라서 중괄호 내에 선언되는 변수는 모두 지역변수이다.

그러나 지역변수는 함수를 빠져나가기 직전까지만 존재한다. 왜냐하면 지역변수는 해당지역을 벗어나면 자동으로 소멸되기 때문이다.

또한 지역변수의 지역이 다르면 이름이 같아도 문제가 되지 않는다.

지역 변수의 일종인 매개변수

매개변수의 다음 특성을 지닌다.

선언된 함수 내에서만 접근 가능

선언된 함수가 반환을 하면, 지역변수와 마찬가지로 소멸

 

전역변수?

이름이 의미하듯이 어디서든 접근이 가능한 변수로써 지역변수와 달리 중괄호 내에 선언되지 않는다. 만약 전역변수와 동일한 이름의 지역변수가 선언되면 해당 지역 내에서는 전역변수가 가리워지고, 지역변수로의 접근이 이뤄진다.

 

전역변수를 사용하는 것을 좋다고 생각하고 많이 사용하는 사람들이 있다. 그러나 이는 좋은 방법이 아니다. 왜냐하면 전역변수는 프로그램의 구조를 복잡하게 만드는 주범이기 때문이다.

 

지역변수에 static 선언을 추가해서 만드는 static변수

지역변수에 static을 선언을 하게 되면 전역변수의 성격을 지니는 변수가 된다.

이는 두가지의 특성이 있는데

선언된 함수 내에서만 접근이 가능하다.

함수 내에 선언된 지역변수는 해당 함수가 반환하면 소멸된다.

그러나 함수 내에 선언된 지역변수에 static 선언이 붙게 되면

선언된 함수 내에서만 접근가능하다.(지역변수 특성)

딱 1회 초기화되고 프로그램 종료 시까지 메모리 공간에 존재한다.(전역변수 특성)

 

register변수

지역변수에는 register라는 선언을 추가할 수 있다. 이를 레지스터 변수라고 한다.

이는 레지스터라는 메모리 공간에 저장될 확률이 높아진다. 왜냐하면 컴파일러에게 접근을 빠르게 하라고 명령을 전달하기 때문이다.

 

재귀함수란?

함수 내에서 자기 자신을 다시 호출하는 함수를 의미한다.

 

배열이란?

다수의 데이터를 저장하고 처리하는 경우에 유용하게 사용할 수 있는 것이 배열이다.

배열선언은 int pwnplay[5]; 이런식으로 한다.

문자열 마지막에는 null 값이 들어간다.

즉 char str[14]=“Good morning!\0”

이러한 식으로 들어가게 되는 것이다.

그럼 왜 null이필요할까?

이는 null을 이용하여 문자의 끝을 표시 해주는 것이다.

 

포인터란?

C언어의 꽃 포인터를 사용하면 메모리에 직접 접근이 가능하다.

 

일반적으로 포인터는 &와 *연산자를 가리켜 포인터 연산자라 하는데 *연산자는 곱셈연산자가 아니라 피연산자가 한 개인 단항 연산자이다.

&연산자는 피연산자의 주소 값을 반환하는 연산자이다. &연산자는

int main(void)

{

int num=5;

int * pnum = &num;

}

*연산자는 포인터가 가리키는 메모리 공간에 접근할 때 사용하는 연산자이다.

포인터형은 다양하게 존재한다. 포인터형이 다양하게 존재하는 이유는 포인터의 형은 메모리 공간을 참조하는 기준이 된다. 즉, 포인터 형을 정의한 이유는 *연산자를 통한 메모리 공간의 접근 기준을 마련하기 위함이다.

포인터 변수에는 메모리의 주소 값이 저장되고, 이를 이용해서 해당 메모리 공간에 접근도 가능하기 때문에 포인터와 관련해서는 상당히 주의해야 한다.

 

과연 배열의 이름은 무엇을 의미하는 것일까?

배열의 이름은 포인터이다. 단, 그 값을 바꿀 수 없는 ‘상수 형태의 포인터’이다.

즉, 배열의 이름은 배열의 시작 주소 값을 의미하며, 그 형태는 값의 저장이 불가능한 상수이다.

또한 배열의 이름도 포인터이기 때문에 배열의 이름을 피연산자로 하는 *연산이 가능하다.

포인터를 배열의 이름처럼 사용 또한 할수 있다.

 

arr[i]==*(arr+i) 이게짱이다.

값을 전달하는 형태의 함수호출 : Call-by-value

함수를 호출할 때 단순히 값을 전달하는 형태의 함수 호출을 가리켜 Call-by-value이라 하고, 메모리의 접근에 사용되는 주소 값을 전달하는 형태의 함수 호출을 가리켜 Call-by-reference라 한다. 즉, Call-by-value와 Call-by-reference를 구분하는 기준은 함수의 인자로 전달되는 대상에 있다.

이쯤되면 scanf에서 &를 쓰는 이유를 알수 있을 것이다. 이는 scanf로 입력을 받으면 주소값을 알아내기위해 &를 입력한다.

 

포인터 대상의 const?

const를 쓰는 이유는 const를 사용하면 프로그램의 안전성이 높아지기 때문에 사용한다.

 

다차원 배열의 이해와 활용

2차원?3차원?

물론 4,5차원도 있지만 잘쓰지않는다

다차원 배열을 선언하는 방법은 int pwnplay[세로길이][가로길이]이러한 형식으로 선언한다.

또한 int pwnplay[3][3]={1,2,3,4,5,6,7,0,0};이러한 식으로 선언도 가능하다.

3차원 배열은

int pwnplay[높이][세로][가로]; 형식의 선언을 한다.

 

포인터 변수는 종류에 상관없이 무조건 주소 값을 저장하는 변수이다. 다만 차이가 나는 것은 포인터 변수가 가리키는 대상일 뿐이다.

이중 포인터를 가리키는 삼중포인터?

***이가 세 개 삽입된 포인터 변수를 가리켜 일반적으로 ‘삼중 포인터 변수’라 부른다.

“삼중 포인터 변수는 이중 포인터 변수를 가리키는 용도로, 이중 포인터 변수의 주소 값을 저장하는 용도로 사용된다.”

 

지금까지 공부한 것을 보면 형이 존재하지 않는 것이 하나 있는 것을 볼수 있다.

즉 void 포인터인데

ex) void * ptr;

void형 포인터 변수는 무엇이든 담을 수 있는 바구니에 비유할 수 있다. void형 포인터 변수에는 어떠한 변수의 주소 값이든 담을 수 있다.

 

main함수를 통한 인자의 전달?

프로그램 실행 시 main 함수로 전달할 인자를 열거할 수 있으며 main함수 역시 이러한 인자를 전달받을 수 있도록 제한된 형태의 매개변수 선언이 가능하다.

ex) int main(int argc, char *argv[])

char *argv[]는 TYPE형 1차원 배열의 이름(주소값)을 인자로 전달받을 수 있는 매개변수 선언이다.

 

 

문자 출력 함수 : putchar, fputc

putchar 함수는 인자로 전달된 문자정보를 stdout으로 표현되는 표준 출력 스트림으로 전송하는 함수이다. 따라서 인자로 전달된 문자를 모니터로 출력하는 함수라 할 수 있다. 그리고 문자를 전송한다는 측면에서는 fputc 함수와 putchar 함수와 동일하다. 단, fputc함수는 문자를 전송할 스트림을 지정할 수 있다. 즉 fputc함수를 이용하면 stdout뿐만 아니라, 파일을 대상으로도 데이터를 전송할 수 있다.

 

문자 입력 함수 : getchar, fgetc

getchar 함수는 stdin으로 표현되는 표준 입력 스트림으로부터 하나의 문자를 입력 받아서 반환하는 함수다.

fgetc 함수는 getchar함수와 달리 문자를 입력 받을 스트림을 지정할 수 있다.

 

문자열 출력 함수 : puts, fputs

puts 함수는 출려그이 대상이 stdout으로 결정되어 있지만, fputs 함수는 두 번째 인자를 통해서 출력의 대상을 결정할 수 있다. 또한 둘 다 첫 번째 인자로 전달되는 주소 값의 문자열을 출력하지만, 출력의 형태에 있어 한 가지 차이점이 있다. 이는 puts 함수가 호출되면 문자열 출력 후 자동으로 개행이 이뤄지지만, fputs 함수가 호출 되면 문자열 출력 후 자동으로 개행이 이뤄지지 않는다.

 

이외의 문자열 관련 함수

문자열의 길이를 반환하는 함수 : strlen

문자열을 복사하는 함수 : strcpy, strncpy

문자열을 덧붙이는 함수 : strcat, strncat

문자열을 비교하는 함수 : strcmp, strncmp

 

구조체란 무엇인가?

구조체는 하나 이상의 변수를 묶어서 새로운 자료형을 정의하는 도구이다. 즉 구조체를 기반으로 우리는 새로운 자료형을 정의할 수 있다.

 

구조체 변수의 초기화

초기화 방법은 배열의 초기화와 유사하다. 즉, 멤버의 순서대로 초기화할 대상을 나열하면 된다.

 

구조체 배열의 선언과 접근

다수의 int 형변수를 선언헐 때 int 형 배열의 선언을 고려하듯이, 다수의 구조체 변수를 선언할 때에는 구조체 배열의 선언을 고려해야 한다.

 

구조체 변수와 포인터

구조체 배열의 선언 및 접근의 방법이 일반적인 배열의 선언 및 접근의 방법과 다르지 않듯이, 구조체 포인터 변수의 선언 및 연산의 방법도 일반적인 포인터 변수의 선언 및 연산의 방법과 다르지 않다.

typedef선언

무엇일까? typedef 선언은 기존에 존재하는 자료형의 이름에 새 이름을 부여하는 것을 목적으로 하는 선언이다.

 

구조체를 정의하는 이유는?

구조체를 통해서 연관 있는 데이터를 하나로 묶을 수 있는 자료형을 정의하면, 데이터의 표현 및 관리가 용이해지고, 그만큼 합리적인 코드를 작성할 수 있게 된다.

 

중첩된 구조체의 정의와 변수의 선언

배열이나 포인터 변수가 구조체의 멤버로 선언될 수 있듯이, 구조체 변수도 구조체의 멤버로 선언될 수 있다. 그리고 이렇듯 구조체 안에 구조체 변수가 멤버로 존재하는 경우를 가리켜 ‘구조체의 중첩’이라 한다.

 

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ㅣ                      ㅣ <== 코드 영역

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ㅣ                      ㅣ <== 데이터 영역

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ㅣ                      ㅣ

ㅣ                      ㅣ <== 힙 영역

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ㅣ                      ㅣ

ㅣ                      ㅣ <== 스택 영역

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코드 영역 : 실행 할 프로그램의 코드가 저장되는 메모리 공간

데이터 영역 : 이 영역에 할당되는 변수들은 프로그램의 시작과 동시에 메모리 공간에 할당되어 프로그램 종류 시 까지 남아 있음

힙 영역 : 원하는 시점에서 변수를 할당하고 소멸 시킬수 있음

스택 영역 : 지역 변수와 매개 변수가 할당된다. 즉, 이 영역에 할당된 변수들은 선언된 함수가 빠져나가면 소멸 된다.

 

함수가 호출 되는 순서 : main 함수 -> fac 1 함수 -> fac 2 함수

함수가 소멸 되는 순서 : fac 2 함수 -> fac 1 함수 -> main 함수

즉, 먼저 호출 된 함수의 스택공간 일수록 늦게 해체 된다.

 

free 함수를 호풀하지 않으면 프로그램 종료 후에도 메모리가 남을까?

-> 프로그램 실행시 할당된 메모리 공간은 프로그램이 종료되면 운영체제에 의해서 전부 해제가 된다.

 

선행처리란?

컴파일 이전의 처리를 의미한다.

 

매크로 함수의 장점

- 일반 함수에 비해 속도가 빠르다.

- 자료형에 따라서 별도로 함수를 정의하지 않아도 된다.

 

매크로 함수의 단점

- 정의하기가 정말로 까다롭다.

- 디버깅 하기가 쉽지 않다.