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쉽게 풀어쓴 C언어 Express 제11장 포인터 C Express

포인터란? 포인터(pointer): 주소를 가지고 있는 변수 1001 1002 1003 1004 1006 1007

메모리의 구조 변수는 메모리에 저장된다. 메모리는 바이트 단위로 액세스된다. 첫번째 바이트의 주소는 0, 두번째 바이트는 1,…

변수와 메모리 변수의 크기에 따라서 차지하는 메모리 공간이 달라진다. char형 변수: 1바이트, int형 변수: 4바이트,… int main(void) { int i = 10; char c = 69; float f = 12.3; }

변수의 주소 변수의 주소를 계산하는 연산자: & 변수 i의 주소: &i int main(void) { int i = 10; char c = 69; float f = 12.3; printf("i의 주소: %p\n", &i); // 변수 i의 주소 출력 printf("c의 주소: %p\n", &c); // 변수 c의 주소 출력 printf("f의 주소: %p\n", &f); // 변수 f의 주소 출력 return 0; }

포인터의 선언 포인터: 변수의 주소를 가지고 있는 변수 int i = 10; // 정수형 변수 i 선언 int *p = &i; // 변수 i의 주소가 포인터 p로 대입

다양한 포인터의 선언 char c = 'A'; // 문자형 변수 c float f = 36.5; // 실수형 변수 f double d = 3.141592; // 실수형 변수 d char *pc = &c; // 문자를 가리키는 포인터 pc float *pf = &f; // 실수를 가리키는 포인터 pf double *pd = &d; // 실수를 가리키는 포인터 pd

간접 참조 연산자 간접 참조 연산자 *: 포인터가 가리키는 값을 가져오는 연산자 int i = 10; int *p = &i; printf("%d\n", *p); // 10이 출력된다. *p = 20; printf("%d\n", *p); // 20이 출력된다.

간접 참조 연산자의 해석 간접 참조 연산자: 지정된 위치에서 포인터의 타입에 따라 값을 읽어 들인다. int *p = 8; // 위치 8에서 정수를 읽는다. char *pc = 8; // 위치 8에서 문자를 읽는다. double *pd = 8; // 위치 8에서 실수를 읽는다.

포인터 예제 #1 i p 3000 #include <stdio.h> int main(void) { int i = 3000; int *p = &i; // 변수와 포인터 연결 printf("&i = %p\n", &i); // 변수의 주소 출력 printf("p = %p\n", p); // 포인터의 값 출력 printf("i = %d\n", i); // 변수의 값 출력 printf("*p = %d\n", *p); // 포인터를 통한 간접 참조 값 출력 return 0; } p 3000 i &i = 0012ff60 p = 0012ff60 i = 3000 *p = 3000

포인터 예제 #2 #include <stdio.h> int main(void) { char c = 'A'; // 문자형 변수 정의 int i = 10000; // 정수형 변수 정의 double d = 6.78; // 실수형 변수 정의 char *pc = &c; // 문자형 포인터 정의 및 초기화 int *pi = &i; // 정수형 포인터 정의 및 초기화 double *pd = &d; // 실수형 포인터 정의 및 초기화 (*pc)++; // 간접 참조로 1 증가 *pi = *pi + 1; // 간접 참조로 1 증가 *pd += 1; // 간접 참조로 1 증가 printf("c = %c\n", c); printf("i = %d\n", i); printf("d = %f\n", d); return 0; } *pc++라고 하면 안됨 c = B i = 10001 d = 7.780000

포인터 예제 #3 #include <stdio.h> int main(void) { int i = 10000; // 정수 변수 정의 int *p, *q; // 정수형 포인터 정의 p = &i; // 포인터 p와 변수 i를 연결 q = &i; // 포인터 q와 변수 i를 연결 *p = *p + 1; // 포인터 p를 통하여 1 증가 *q = *q + 1; // 포인터 q를 통하여 1 증가 printf("i = %d\n", i); return 0; } i = 10002

포인터 사용시 주의점 #1 i pd 포인터의 타입과 변수의 타입은 일치하여야 한다. double * int #include <stdio.h> int main(void) { int i; double *pd; pd = &i; // 오류! double형 포인터에 int형 변수의 주소를 대입 *pd = 36.5; return 0; } pd double * i int

포인터 사용시 주의점 #2 초기화가 안된 포인터를 사용하면 안된다. int main(void) { int *p; // 포인터 p는 초기화가 안되어 있음 *p = 100; // 위험한 코드 return 0; }

포인터 사용시 주의점 #3 포인터가 아무것도 가리키고 있지 않는 경우에는 NULL로 초기화 포인터의 유효성 여부 판단이 쉽다.

중간 점검 초기값이 결정되지 않은 포인터에는 어떤 값을 넣어두는 것이 안전한가? char형 변수에 double형 포인터로 값을 저장한다면 어떤 문제가 발생하는가?

포인터의 증가는 일반 변수와는 약간 다릅니다. 가리키는 객체의 크기만큼 증가합니다. 포인터 연산 가능한 연산: 증가, 감소, 덧셈, 뺄셈 연산 증가 연산의 경우 증가되는 값은 포인터가 가리키는 객체의 크기 포인터 타입 ++연산후 증가되는값 char 1 short 2 int 4 float double 8 포인터의 증가는 일반 변수와는 약간 다릅니다. 가리키는 객체의 크기만큼 증가합니다.

포인터의 증감 연산

간접 참조 연산자와 증감 연산자 *p++; p가 가리키는 위치에서 값을 가져온 후에 p를 증가한다. (*p)++; 수식 의미 v = *p++ p가 가리키는 값을 v에 대입한 후에 p를 증가한다. v = (*p)++ p가 가리키는 값을 v에 대입한 후에 가리키는 값을 증가한다. v = *++p p를 증가시킨 후에 p가 가리키는 값을 v에 대입한다. v = ++*p p가 가리키는 값을 가져온 후에 그 값을 증가하여 v에 대입한다.

간접 참조 연산자와 증감 연산자 10 11 i pi 0012FF64 0012FF60 i = 10, pi = 0012FF60 // 포인터의 증감 연산 #include <stdio.h> int main(void) { int i = 10; int *pi = &i; printf("i = %d, pi = %p\n", i, pi); (*pi)++; *pi++; return 0; } 11 10 i 0012FF64 0012FF60 pi i = 10, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF64

포인터간의 비교 #include <stdio.h> int main(void) { int i, j, *p1, *p2; p1 = &i; p2 = &j; if( p1 != NULL ) printf("p1이 NULL이 아님\n"); if( p1 != p2 ) printf("p1과 p2가 같지 않음\n"); if( p1 < p2 ) printf("p1이 p2보다 앞에 있음\n"); else return 0; } 포인터와 다른 포인터 비교 가능 p1이 NULL이 아님 p1과 p2가 같지 않음 p1이 p2보다 앞에 있음

간접 참조 연산자와 증감 연산자 3.140000 123 456 #include <stdio.h> int main(void) { char buffer[8]; double *pd; int *pi; pd = (double *)buffer; *pd = 3.14; printf("%f\n", *pd); pi = (int *)buffer; *pi = 123; *(pi+1) = 456; printf("%d %d\n", *pi, *(pi+1)); return 0; } char형 포인터를 double형 포인터로 변환 배열의 이름은 char형 포인터이다. char형 포인터를 int형 포인터로 변환 3.140000 123 456

중간 점검 포인터에 대하여 적용할 수 있는 연산에는 어떤 것들이 있는가? int형 포인터 p가 80번지를 가리키고 있었다면 (p+1)은 몇 번지를 가리키는가? p가 포인터라고 하면 *p++와 (*p)++의 차이점은 무엇인가? p가 포인터라고 하면 *(p+3)의 의미는 무엇인가?

포인터와 배열 배열과 포인터는 아주 밀접한 관계를 가지고 있다. 배열 이름이 바로 포인터이다. 포인터는 배열처럼 사용이 가능하다. 배열 포인터

포인터와 배열 // 포인터와 배열의 관계 #include <stdio.h> int main(void) { int a[] = { 10, 20, 30, 40, 50 }; printf("&a[0] = %p\n", &a[0]); printf("&a[1] = %p\n", &a[1]); printf("&a[2] = %p\n", &a[2]); printf("a = %u\n", a); return 0; }

포인터와 배열 // 포인터와 배열의 관계 #include <stdio.h> int main(void) { int a[] = { 10, 20, 30, 40, 50 }; printf("a = %p\n", a); printf("a + 1 = %p\n", a + 1); printf("*a = %d\n", *a); printf("*(a+1) = %d\n", *(a+1)); return 0; } a = 0012ff60 a + 1 = 0012ff64 *a = 10 *(a+1) = 20

Index를 이용하여 포인터를 배열처럼 사용 // 포인터를 배열 이름처럼 사용 #include <stdio.h> int main(void) { int a[] = { 10, 20, 30, 40, 50 }; int *p; p = a; printf("a[0]=%d a[1]=%d a[2]=%d \n", a[0], a[1], a[2]); printf("p[0]=%d p[1]=%d p[2]=%d \n\n", p[0], p[1], p[2]); p[0] = 60; p[1] = 70; p[2] = 80; printf("p[0]=%d p[1]=%d p[2]=%d \n", p[0], p[1], p[2]); return 0; } a[0]=10 a[1]=20 a[2]=30 p[0]=10 p[1]=20 p[2]=30 a[0]=60 a[1]=70 a[2]=80 p[0]=60 p[1]=70 p[2]=80

포인터를 사용한 방법의 장점 포인터 사용 인덱스 표기법 사용 인덱스 표기법보다 빠르다. 원소의 주소를 계산할 필요가 없다. 비교문이 많은 sort 프로그램이라면 더 큰 차이가 납니다. int get_sum1(int a[], int n) { int i; int sum = 0; for(i = 0; i < n; i++ ) sum += a[i]; return sum; } int get_sum2(int a[], int n) { int i; int *p; int sum = 0; p = a; for(i = 0; i < n; i++ ) sum += *p++; return sum; } 인덱스 표기법 사용 포인터 사용

배열의 원소를 역순으로 출력 10 20 30 40 50 p p p p p 50 40 30 20 10 a[0] a[1] a[2] #include <stdio.h> void print_reverse(int a[], int n); int main(void) { int a[] = { 10, 20, 30, 40, 50 }; print_reverse(a, 5); return 0; } void print_reverse(int a[], int n) int *p = a + n - 1; // 마지막 노드를 가리킨다. while(p >= a) // 첫번째 노드까지 반복 printf("%d\n", *p--); // p가 가리키는 위치를 출력하고 감소 50 40 30 20 10 p p p p p 10 20 30 40 50 변수값 변수이름 a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] 주소

포인터와 함수 C에서의 인수 전달 방법 값에 의한 호출: 기본적인 방법 참조에 의한 호출: 포인터 이용

참조에 의한 호출 함수 호출시에 포인터를 함수의 매개 변수로 전달하는 방법 #include <stdio.h> void sub(int *p); int main(void) { int i = 100; sub(&i); return 0; } void sub(int *p) *p = 200;

swap() 함수 #1 200 100 100 200 100 200 변수 2개의 값을 바꾸는 작업을 함수로 작성 #include <stdio.h> void swap(int x, int y); int main(void) { int a = 100, b = 200; printf("main() a=%d b=%d\n",a, b); swap(a, b); return 0; } void swap(int x, int y) { int tmp; printf("swap() x=%d y=%d\n",x, y); tmp = x; x = y; y = tmp; } 함수 호출시에 값만 복사된다. 200 100 100 a=100 b=200 x=100 y=200 x=200 y=100 a x 200 100 200 b y <main> <swap>

swap() 함수 #2 포인터를 이용 : 2개 이상의 결과를 반환할 때 적용할 수 있겠죠? #include <stdio.h> int main(void) { int a = 100, b = 200; printf("main() a=%d b=%d\n",a, b); swap(&a, &b); return 0; } void swap(int *px, int *py) { int tmp; printf("swap() *px=%d *py=%d\n", *px, *py); tmp = *px; *px = *py; *py = tmp; } 함수 호출시에 주소가 복사된다. a=100 b=200 *px=100 *py=200 *px=200 *py=100 a=200 b=100 100 200 &a a px &b 200 100 b py <main> <swap>

scanf() 함수 변수에 값을 저장하기 위하여 변수의 주소를 받는다.

2개 이상의 결과를 반환 값을 받아오기 위한 빈 그릇! #include <stdio.h> // 기울기와 y절편을계산 int get_line_parameter(int x1, int y1, int x2, int y2, float *slope, float *yintercept) { if( x1 == x2 ) return -1; else { *slope = (float)(y2 - y1)/(float)(x2 - x1); *yintercept = y1 - (*slope)*x1; return 0; } int main(void) float s, y; if( get_line_parameter(3,3,6,6,&s,&y) == -1 ) printf("에러\n"); else printf("기울기는 %f, y절편은 %f\n", s, y); 기울기와 Y절편을 인수로 전달 값을 받아오기 위한 빈 그릇! 기울기는 1.000000, y절편은 0.000000

배열이 함수 인수인 경우 일반 변수 vs 배열 배열의 경우, 크기가 큰 경우에 복사하려면 많은 시간 소모 배열의 경우, 배열의 주소를 전달 // 매개 변수 x에 기억 장소가 할당된다. void sub(int x) { ... } // 매개 변수 b[]에 기억 장소가 할당되지 않는다. void sub(int b[], int n) { ... }

예제 // 포인터와 함수의 관계 #include <stdio.h> void sub(int b[], int n); int main(void) { int a[3] = { 1,2,3 }; printf("%d %d %d\n", a[0], a[1], a[2]); sub(a, 3); return 0; } void sub(int b[], int n) b[0] = 4; b[1] = 5; b[2] = 6; 1 2 3 4 5 6

배열이 함수의 인수인 경우 1/3

배열이 함수의 인수인 경우 3/3

주의 지역 변수의 주소를 반환하면 , 함수가 종료되면 사라지기 때문에 오류 지역 변수 result는 함수가 종료되면 소멸되므로 int *add(int x, int y) { int result; result = x + y; return &result; } 지역 변수 result는 함수가 종료되면 소멸되므로 그 주소를 반환해도 의미없다!!

포인터 사용의 장점 연결 리스트나 이진 트리 등의 향상된 자료 구조를 만들 수 있다. 참조에 의한 호출 포인터를 매개 변수로 이용하여 함수 외부의 변수의 값을 변경할 수 있다. 동적 메모리 할당  다음 시간에.!

응용 예제 #1 포인터를 통한 간접 접근의 장점 현재 설정된 나라의 햄버거의 가격을 출력 #include <stdio.h> int main(void) { int burger_kor[3]={ 3000, 2000, 4000 }; int burger_usa[3]={ 3500, 2600, 5000 }; int burger_jap[3]={ 3200, 2700, 4500 }; int country; int *p_burger=NULL; printf("지역을 입력하시요:"); scanf("%d", &country); if( country == 0 ) p_burger = burger_kor; else if( country == 1 ) p_burger = burger_usa; else p_burger = burger_jap; printf("현지역에서의 햄버거 가격:"); printf("%d %d %d\n", p_burger[0],p_burger[1],p_burger[2]); return 0; }

버블 정렬 void bubble_sort(int *p, int n) { int i, scan; // 스캔 회수를 제어하기 위한 루프 for(scan = 0; scan < n-1; scan++) // 인접값 비교 회수를 제어하기 위한 루프 for(i = 0; i < n-1; i++) // 인접값 비교 및 교환 if( p[i] > p[i+1] ) swap(&p[i], &p[i+1]); } void swap(int *px, int *py) int tmp; tmp = *px; *px = *py; *py = tmp; 포인터를 통하여 배열 원소 교환

배열의 최소값과 최대값 #include <stdio.h> #define SIZE 10 void get_max_min(int list[], int size, int *pmax, int *pmin); int main(void) { int max, min; int grade[SIZE] = { 3, 2, 9, 7, 1, 4, 8, 0, 6, 5 }; get_max_min(grade, SIZE, &max, &min); printf("최대값은 %d, 최소값은 %d입니다.\n", max, min); return 0; }

배열의 최소값과 최대값 void get_max_min(int list[], int size, int *pmax, int *pmin) { int i, max, min; max = min = list[0]; // 첫번째 원소를 최대, 최소값으로가정 for(i = 1;i < size; i++) // 두번째 원소부터 최대, 최소값과 비교 if( list[i] > max) // list[i]가 최대값보다 크면 max = list[i]; // list[i]를 최대값으로 설정 if( list[i] < min) // list[i]가 최소값보다 작으면 min = list[i]; // list[i]를 최소값으로 설정 } *pmax = max; *pmin = min; 최대값은 9, 최소값은 0입니다.

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