이렇게 Point타입으로 a란 변수를 만들면서 해당하는 값을 바로 넣어주는 방법을 사용할 수 있으며 이 방법을 사용할 때에는 해당 구조체의 멤버변수 순서와 같은 차례로 초기값을 넣어야 한다.

 구조체 변수를 먼저 선언하고 나중에 필드를 초기화시키는 방법도 있다. 같은 예를 들면 다음과 같다.

여기서 a.x는 a라는 구조체 변수의 필드 x를 나타낸다. a.y는 필드 y를 나타낸다. 이와 같이 구조체 변수의 필드는 점(.)으로 구분하여 접근한다.

 다른 예로 Person이라는 구조체를 작성해 보자. 필드로는 나이와 키 그리고 이름 정보를 가지고 있어야 한다..

이 예에서 Person구조체의 필드는 세 개로 strName, iAge, fHeight 이고 각각 문자열 변수, 정수형 변수, 실수형 변수이다. park과 jang이라는 Person 구조체 변수를 생성한 뒤 각각의 필드를 출력하는 예제이다.

   같은 구조체형이라면 대입연산자 =를 이용해서 모든 멤버변수의 값을 복사할 수 있다. 즉, 다른 구조체 변수의 필드값으로 새로운 구조체 변수의 필드를 초기화할 수 있다. 앞에서 예를 든 Point 구조체를 이용하여 예를 들어보자.

위에서 Point변수 c는 필드 y가 2.0으로 변경되었으며 출력 결과에 그것이 반영되어 있음을 알 수 있다.

 예를 들어 점의 좌표 정보를 갖고 있는 구조체를 작성해 보자. 좌표는 x값과 y값을 가진다. 구조체는 struct 이라는 키워드를 이용하여 선언한다.

이것은 double형 변수 x와 double형 변수 y를 갖는 구조체를 선언한 것이다. x와 y를 구조체의 필드(field)라고 한다.

 하지만 이것만으로는 이 구조체를 이용하여 데이터(변수)를 생성할 수 없다. 이 구조체를 이용하여 변수를 생성하려면 이 구조체에 이름을 지정해주어야 한다. 이를 위해서 보통  typedef 명령과 조합하여 구조체를 정의하는 방법이 많이 사용된다. typedef는 전에도 나왔지만 새로운 변수형을 선언하는 명령이다. 다음 예를 보자.

이와 같이 작성하면 struct {,,,} 구조체를 Point라는 이름으로 정의한 새로운 자료형이 생긴 것과 같이 쓸 수 있다. 그리고 이후로는 Point란 이름으로 변수를 선언할 수 있다.

이렇게 하면 변수 a와 b는 구조체인 Point 변수이며 각각 별도의 필드 x와 y를 갖는다.

위의 예에서 (1)과 (2)는 동일하며 str 이라는 문자열 이름은 “hello” 문자열의 첫 문자 ‘h’가 저장된 메모리의 주소이다. 따라서 다음과 같은 것들이 가능하다.

따라서 다음과 같은 연산도 가능하다.

문자열변수에 다른 변수를 대입하는 것도 물론 가능하다.

이 프로그램을 실행시키면 “world”라고 출력될 것이다. 포인터 s2 는 ‘w’를 가리키고 있기 때문이다.

이와 같이 문자열 변수는 사실  char형 포인터이고 문자열의 첫 문자가 저장된 곳의 주소라는 사실을 잘 이해해야 한다.

이 예에서 (1)의 결과 를 보면 포인터(주소)값이 찍히는 것을 알 수 있으며 (2), (3), (4)의 결과를 보면 배열명은 내부적으로 배열의 첫 번째 요소의 포인터(주소)임을 알 수 있다. 그래서 배열의 첫 번째 요소를 참조하는 다음 표현식은 모두 같은 것들이다.

• *iaa

• *(iaa + 0)

• iaaa[0]

마찬가지로 배열의 5번째 요소는

• iaa[5]

• *(iaa+5)

로 표현할 수 있다.

또 다른 예를 보자.

여기서 (1)과 (2)는 완전히 같은 코드이다. 즉 ip[k] 와 *(ip+k)는 완전히 동일한 표현식이다. 하지만 (3)에서는 앞의 경우들과 달리 ip값이 직접 증가하여 변한다는 점이 다르다. 하지만 배열명에 정수를 더하거나 뺄 수 없다. 즉 iaa++, --iaa 과 같은 표현식은 에러를 발생시킨다. 배열 포인터를 직접 증감시킬 수 없으므로 다른 포인터를 변열 명으로 초기화 한 후 그 포인터를 조작해야 한다.

 배열과 포인터의 차이점을 요약하면 다음과 같다.

• 배열은 메모리가 자동으로 생성되지만 포인터는 메모리를 할당해야 한다.

• 배열은 주소 이동이 불가능하지만 포인터는 가능하다.

• 배열은 크기가 ‘데이터형×배열크기’ 이지만 포인터는 2 또는 4바이트이다.

‘배열명은 첫 번째 요소의 포인터값을 갖는 상수’라는 사실은 확실히 알아두어야 한다.

 포인터를 설명하기 앞서서 메모리에 대한 개념적인 설명을 먼저 할 필요가 있다. PC와 같은 디지털 시스템은 메모리(memory)소자가 있어서 여기에 자료를 저장한다. 자료 저장 단위가 8bit 라면 ‘8bit 메모리’, 16bit 라면 “16bit메모리”라고 한다. 8비트 메모리는 매 바이트에 고유의 주소가 정해져 있어서 그 주소를 이용하여 데이터에 접근한다.

[그림 6.1.1[ 8비트 메모리 구조

만약 어떤  변수를 선언하면 내부적으로 변수 값을 저장할 연속된 메모리 공간이 할당되는데 전술한 바와 같이 메모리 공간에는 고유의 주소값이 있다. 그 주소를 포인터라고 한다.

[그림 6.1.2] 포인터 개념도

즉, 변수를 선언하면 메모리, 주소, 그리고 자료를 참조할 이름(변수명) 이 세가지가 생성이 된다.

 포인터를 사용하는 경우는 여러 가지가 있으나 보통은 다음 두 가지 이유 때문이다.

1. 어떤 함수 내부에서 다른 함수의 변수값을 직접 변경시켜야 될 경우에 사용될 수 있다. 변수값이 아니라 주소값을 인자로 넘겨서 그 주소에 저장된 데이터를 직접 변경시키는 것이다.

2. 복잡한 구조를 가지는 배열이나 구조체를 함수의 인자로 넘겨줄 경우 보통의 값에 의한 호출(즉, 복사한 후 복사본을 넘겨주는)방식이 사용될 경우 데이터형을 전달하기도 힘들뿐더러 메모리 낭비 및 비효율성으로 인한 속도 저하를 가져올 수 있다. 이럴 경우 포인터를 넘겨주는 방법을 사용한다.

 포인터의 다양한 쓰임새 때문에 C 언어에는 관련된 많은 기능을 제공하고 있지만 편리한 만큼 위험부담도 있다. 경우에 따라서 매우 잡기 힘든 버그를 생산하기도 하고 심지어 프로그램이 멈춰서 복구 불능이 되는 경우도 포인터 때문에 발생하기도 한다. 따라서 사용자는 사용법을 정확히 알고 주의해서 사용해야 한다.

5장 연습문제     [doc]     [smts]

pb05-01 실수 0.1부터 2.0까지 0.1 크기로 증가하면서 순서대로 배열에 저장하는 프로그램을 작성하라. 즉 double형 배열에 0.1, 0.2, 0.3, ... 1.9, 2.0 이 저장되어야 한다.

pb05-02 양의 홀수 50개를 배열에 순서대로 저장하는 프로그램을 작성하라.

pb05-03 소수 (prime number) 100개를 순서대로 배열에 저장하는 프로그램을 작성하라.

pb05-04 크기가 10인 int형 배열이 있다고 가정하자. 이 배열의 0번 요소를 1번 자리로, 1번 요소는 2번 자리로 ... 이런식으로 8번 요소는 0번 자리로, 9번 요소는 0번자리로 값의 위치를 하나씩 밀어내는 프로그램을 작성하라.

pb05-05 사용자로부터 일곱 개의 정수를 입력 받아 배열에 저장한 후 그것을 크기 순으로 정렬하여 다른 배열에 저장하는 프로그램을 작성하라.

다음의 예제를 보자.

위의 예제에서 ❶에서 보면 char형 배열을 초기화할 때 일반적인 배열의 초기화 방법에 따르고 있다. 이런 식으로 문자열을 초기화한다며 맨 마지막 요소로 널문자를 사용자가 명시적으로 첨가해야 한다.. 그리고 ❷를 보면 문자열을 초기화하는 두 번째 방법이 나와 있는데 그것은 큰따옴표로 단어나 문장을 묶는 것이다. 이 경우에는 맨 마지막의 널문자을 생략할 수 있는데 컴파일러가 자동으로 널문자를 삽입해 준다. 두 번째 방법이 훨씬 간결하기 때문에 문자열을 초기화할 때는 보통 이 방법을 쓴다.

 출력 함수인 printf()에서 문자열을 표시하는 제어문자는 %s이다. 이 제어문자를 만나면 해당 문자열을 널문자가 나올 때까지 화면에 표시하게 된다.

 이 문제는 앞의 문제보다는 한 번 더 생각해야 한다. 여기서도 세 float형 변수를  f1, f2, f3 라고 하고 결과값(중간 수)를 저장하는 변수를 fMid 라고 하고 임시값을 저장하는 변수명을 fTmp라고 하자. (Tmp는 temporary 를 줄인 단어임) 알고리듬은 다음과 같이 생각해 볼 수 있다.

(a) f1과 f2 중 작은 수를 fMid 에 저장하고 큰 수를 fTmp에 저장한다.

(b) f3가 fMid보다 크다면 현재 fMid 값이 최소값이라는 의미다. 따라서 f3와 fTmp중 작은 것이 중간값이므로 그것을 fMid에 저장한다.

(c) f3가 fMid 보다 작다면 (a)에서 구한 fMid 값이 중간값이다.

(d) fMid를 출력한다.

 이제 이 알고리듬을 프로그램으로 작성해 보면 다음과 같다.

위에서 보면 알고리듬 (c)가 성립한다면 두 번째 if 문이 실행되지 않고 바로 printf()문이 실행이 되므로 올바르게 작동하는 것을 이해할 수 있을 것이다. 실행 예는 다음과 같다.

위에서 (a)는 괄호안의 콤마연산자를 먼저 수행하므로 ib값을 반환하여 그것이 ic에 저장된다. (b)는 id에 ia값이 저장된다. 왜냐면 콤마 연산자는 대입연산자보다 우선 순위가 낮아서 다음과 같기 때문이다.

따라서 id=ia 가 먼저 수행되고 ib값이 구해지지만 그 뒤에 아무 동작이 일어나지 않는다. (c)는 콤마 연산자의 결합 방향에 의해서 다음과 같다.

따라서 ie에는 ic값이 저장된다.

 콤마 연산자는 두 개의 표현식을 하나로 줄일 때 주로 사용된다.

또한,  만약 두 개의 대입문을 하나로 줄이고 싶다면 다음과 같이 하면 되지만 이런 식으로는 잘 사용되지 않는다.

콤마 연산자는 나중에 소개될 for문의 갱신식에서 여러개의 변수를 동시에 변경시킬 때 많이 사용된다.

혹은 생성된 변수의 자료형도 구할 수 있다.

이 연산자를 이용하면 뒤에 나올 enum, struct, union 같은 자료형의 바이트수도 쉽게 구할 수 있다.

 sizeof 연산자는 메모리를 할당하는 malloc(), calloc() 함수와 같이 사용되어 할당될 메모리의 크기를 지정하는데 주로 사용된다.