쉽게 풀어쓴 C언어 Express 제13장 구조체 C Express

구조체란? 기본자료형: char, int, float, double 등 자료형 파생자료형: 배열, 열거형, 구조체, 공용체 구조체: 서로 다른 자료형을 하나로 묶는 구조 구조체 vs 배열

구조체의 선언 (예)학생에 대한 데이터 구조체 선언 형식 구조체 선언은 변수 선언은 아님 struct 구조체_태그_이름 { 자료형 멤버_이름; ... }; 구조체 선언은 변수 선언은 아님

구조체 선언의 예 // x값과 y값으로 이루어지는 화면의 좌표 struct point { int x; // x 좌표 int y; // y 좌표 }; // 사각형 struct rect { int x; int y; int width; int height; }; // 복소수 struct complex { double real; // 실수부 double imag; // 허수부 }; // 직원 struct employee { char name[20]; // 이름 int age; // 나이 int gender; // 성별 int salary; // 월급 }; // 날짜 struct date { int month; int day; int year; };

구조체 변수 선언 구조체 정의와 구조체 변수 선언은 다르다.

구조체의 초기화 중괄호를 이용하여 초기값을 나열한다. struct student { int number; char name[10]; double height; }; struct student s1 = { 24, "Kim", 178.9 };

.기호는 구조체에서 멤버를 참조할 때 사용하는 연산자입니다. 구조체 멤버 참조 구조체 멤버를 참조하려면 다음과 같이 .연산자를 사용한다. s1.number = 26; // 정수 멤버 strcpy(s1.name, "Kim"); // 문자열 멤버 s1.height = 183.2; // 실수 멤버 .기호는 구조체에서 멤버를 참조할 때 사용하는 연산자입니다. .

구조체를 멤버로 가지는 구조체 struct date { // 구조체 선언 int year; int month; int day; }; struct student { // 구조체 선언 int number; char name[10]; struct date dob; // 구조체 안에 구조체 포함 double height; }; struct student s1; // 구조체 변수 선언 s1.dob.year = 1983; // 멤버 참조 s1.dob.month = 03; s1.dob.day = 29;

예제 #1 구조체 선언 구조체 변수 선언 구조체 멤버 참조 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> struct student { int number; char name[10]; double height; }; int main(void) { struct student s; s.number = 20070001; strcpy(s.name,"홍길동"); s.height = 180.2; printf("학번: %d\n", s.number); printf("이름: %s\n", s.name); printf("신장: %f\n", s.height); return 0; } 구조체 선언 구조체 변수 선언 구조체 멤버 참조 학번: 20070001 이름: 홍길동 신장: 180.200000

예제 #2 struct student { int number; char name[10]; double height; }; int main(void) { struct student s; printf("학번을 입력하시오: "); scanf("%d", &s.number); printf("이름을 입력하시오: "); scanf("%s", s.name); printf("신장을 입력하시오(실수): "); scanf("%lf", &s.height); printf("학번: %d\n", s.number); printf("이름: %s\n", s.name); printf("신장: %f\n", s.height); return 0; } 학번을 입력하시오: 20070001 이름을 입력하시오: 홍길동 신장을 입력하시오(실수): 180.2 학번: 20070001 이름: 홍길동 신장: 180.200000

예제 #3 #include <math.h> struct point { int x; int y; }; int main(void) { struct point p1, p2; int xdiff, ydiff; double dist; printf("점의 좌표를 입력하시오(x y): "); scanf("%d %d", &p1.x, &p1.y); scanf("%d %d", &p2.x, &p2.y); xdiff = p1.x - p2.x; ydiff = p1.y - p2.y; dist = sqrt(xdiff * xdiff + ydiff * ydiff); printf("두 점사이의 거리는 %f입니다.\n", dist); return 0; } p2 (x,y) p1 (x,y) 점의 좌표를 입력하시오(x y): 10 10 점의 좌표를 입력하시오(x y): 20 20 두 점사이의 거리는 14.142136입니다.

예제 #4 struct point { int x; int y; }; struct rect { struct point p1; int main(void) { struct rect r; int w, h, area, peri; printf("왼쪽 상단의 좌표를 입력하시오: "); scanf("%d %d", &r.p1.x, &r.p1.y); printf("오른쪽 상단의 좌표를 입력하시오: "); scanf("%d %d", &r.p2.x, &r.p2.y); w = r.p2.x - r.p1.x; h = r.p2.y - r.p1.y; area = w * h; peri = 2 * w + 2 * h; printf("면적은 %d이고 둘레는 %d입니다.\n", area, peri); return 0; } 왼쪽 상단의 좌표를 입력하시오: 1 1 오른쪽 상단의 좌표를 입력하시오: 6 6 면적은 25이고 둘레는 20입니다.

구조체 변수의 대입과 비교 같은 구조체 변수까리 대입은 가능하지만 비교는 불가능하다. struct point { int x; int y; }; int main(void) { struct point p1 = {10, 20}; struct point p2 = {30, 40}; p2 = p1; // 대입 가능 if( p1 == p2 ) // 비교 -> 컴파일 오류!! printf("p1와 p2이 같습니다.") if( (p1.x == p2.x) && (p1.y == p2.y) ) // 올바른 비교 }

구조체 배열 구조체 배열의 선언 구조체 배열의 초기화 struct student { int number; char name[20]; double height; }; int main(void) { struct student list[100]; // 구조체의 배열 선언 list[2].number = 27; strcpy(list[2].name, "홍길동"); list[2].height = 178.0; } 구조체 배열의 초기화 struct student list[3] = { { 1, "Park", 172.8 }, { 2, "Kim", 179.2 }, { 3, "Lee", 180.3 } };

구조체 배열 예제 #define SIZE 3 struct student { int number; char name[20]; double height; }; int main(void) { struct student list[SIZE]; int i; for(i = 0; i < SIZE; i++) printf("학번을 입력하시오: "); scanf("%d", &list[i].number); printf("이름을 입력하시오: "); scanf("%s", list[i].name); printf("신장을 입력하시오(실수): "); scanf("%lf", &list[i].height); } for(i = 0; i< SIZE; i++) printf("학번: %d, 이름: %s, 신장: %f\n", list[i].number, list[i].name, list[i].height); return 0; 학번을 입력하시오: 20070001 이름을 입력하시오: 홍길동 신장을 입력하시오(실수): 180.2 학번을 입력하시오: 20070002 이름을 입력하시오: 김유신 신장을 입력하시오(실수): 178.3 학번을 입력하시오: 20070003 이름을 입력하시오: 이성계 신장을 입력하시오(실수): 176.3 학번: 20070001, 이름: 홍길동, 신장: 180.200000 학번: 20070002, 이름: 김유신, 신장: 178.300000 학번: 20070003, 이름: 이성계, 신장: 176.300000

구조체와 포인터 구조체를 가리키는 포인터 struct student *p; struct student s = { 20070001, "홍길동", 180.2 }; p = &s; printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", s.number, s.name, s.height); printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", p->number, p->name, p->height);

== -> 연산자 -> 연산자는 구조체 포인터로 구조체 멤버를 참조할 때 사용 struct student *p; struct student s = { 20070001, "홍길동", 180.2 }; p = &s; printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", s.number, s.name, s.height); printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", (*p).number,(*p).name,(*p).height); printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", p->number, p->name, p->height); ==

예제 // 포인터를 통한 구조체 참조 #include <stdio.h> struct student { int number; char name[20]; double height; }; int main(void) { struct student s = { 20070001, "홍길동", 180.2 }; struct student *p; p = &s; printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", s.number, s.name, s.height); printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", (*p).number,(*p).name,(*p).height); printf("학번=%d 이름=%s 키=%f \n", p->number, p->name, p->height); return 0; } 학번=20070001 이름=홍길동 키=180.200000

포인터를 멤버로 가지는 구조체 struct date { int month; int day; int year; }; struct student { int number; char name[20]; double height; struct date *dob; int main(void) { struct date d = { 3, 20, 1980 }; struct student s = { 20070001, "Kim", 180.2 }; s.dob = &d; printf("학번: %d\n", s.number); printf("이름: %s\n", s.name); printf("신장: %f\n", s.height); printf("생년월일: %d년 %d월 %d일\n", s.dob->year, s.dob->month, s.dob->day); return 0; } 학번: 20070001 이름: Kim 신장: 180.200000 생년월일: 1980년 3월 20일

자체 참조 구조체 struct student { int number; char name[10]; double height; struct student *next; }; int main(void) { struct student s1 = { 30, "Kim", 167.2, NULL }; struct student s2 = { 31, "Park", 179.1, NULL }; struct student *first = NULL; struct student *current = NULL; first = &s1; s1.next = &s2; s2.next = NULL; current = first; while( current != NULL ) printf("학생의 번호=%d 이름=%s, 키=%f\n", current->number, current->name, current->height); current = current->next; } 학생의 번호=30 이름=Kim, 키=167.200000 학생의 번호=31 이름=Park, 키=179.100000

구조체와 함수 구조체를 함수의 인수로 전달하는 경우 구조체의 복사본이 함수로 전달되게 된다. 만약 구조체의 크기가 크면 그만큼 시간과 메모리가 소요된다. 구조체의 포인터를 함수의 인수로 전달하는 경우 시간과 공간을 절약할 수 있다. int equal(struct student s1, struct student s2) { if( strcmp(s1.name, s2.name) == 0 ) return 1; else return 0; } int equal(struct student const *p1, struct student const *p2) { if( strcmp(p1->name, p2->name) == 0 ) return 1; else return 0; }

구조체를 반환하는 경우 복사본이 반환된다. struct student make_student(void) { struct student s; printf("나이:“); scanf("%d", &s.age); printf("이름:“); scanf("%s", s.name); printf("키:“); scanf("%f", &s.height); return s; } 구조체 s의 복사본이 반환된다.

예제 #include <stdio.h> struct vector { float x; float y; }; struct vector get_vector_sum(struct vector*, struct vector *); int main(void) { struct vector a = { 2.0, 3.0 }; struct vector b = { 5.0, 6.0 }; struct vector sum; sum = get_vector_sum(&a, &b); printf("벡터의 합은 (%f, %f)입니다.\n", sum.x, sum.y); return 0; } struct vector get_vector_sum(struct vector *a, struct vector *b) struct vector result; result.x = a->x + b->x; result.y = a->y + b->y; return result; 벡터의 합은 (7.000000, 9.000000)입니다.

예제 - skip #include <stdio.h> struct point { int x; int y; }; int get_line_parameter(struct point p1, struct point p2, float *slope, float *yintercept) { if( p1.x == p2.x ) return (-1); else *slope = (float)(p2.y - p1.y)/(float)(p2.x - p1.x); *yintercept = p1.y - (*slope) * p1.x; return (0); } int main(void) struct point pt1 = {3, 3}, pt2 = {6, 6}; float s,y; if( get_line_parameter(pt1, pt2, &s, &y) == -1 ) printf("오류: 두점의 x좌표값이 동일합니다.\n"); printf("기울기는 %f, y절편은 %f\n", s, y); return 0; 기울기는 1.000000, y절편은 0.000000

공용체 공용체(union) 같은 메모리 영역을 여러 개의 변수가 공유 공용체를 선언하고 사용하는 방법은 구조체와 아주 비슷 union example { char c; // 같은 기억 공간 공유 int i; // 같은 기억 공간 공유 };

예제 #include <stdio.h> union example { int i; char c; }; 공용체 선언 int main(void) { union example v; v.c = 'A'; printf("v.c:%c v.i:%i\n", v.c, v.i ); v.i = 10000; printf("v.c:%c v.i:%i\n", v.c, v.i); } 공용체 선언 공용체 변수 선언. char 형으로 참조. int 형으로 참조. v.c:A v.i:65 v.c:ꠕ v.i:10000 26

ip 주소 예제 - skip #include <stdio.h> union ip_address { unsigned long laddr; unsigned char saddr[4]; }; int main(void) { union ip_address addr; addr.saddr[0] = 1; addr.saddr[1] = 0; addr.saddr[2] = 0; addr.saddr[3] = 127; printf("%x\n", addr.laddr); return 0; } 7f000001

타입 필드를 같이 사용하는 예 #include <stdio.h> #define STU_NUMBER 1 #define REG_NUMBER 2 struct student { int type; union { int stu_number; // 학번 char reg_number[15]; // 주민등록번호 } id; char name[20]; }; void print(struct student s) { switch(s.type) case STU_NUMBER: printf("학번: %d\n", s.id.stu_number); printf("이름: %s\n", s.name); break case REG_NUMBER: printf("주민등록번호: %s\n", s.id.reg_number); default: printf("타입오류\n"); }

타입 필드를 같이 사용하는 예 int main(void) { struct student s1, s2; s1.type = STU_NUMBER; s1.id.stu_number = 20070001; strcpy(s1.name, "홍길동"); s2.type = REG_NUMBER; strcpy(s2.id.reg_number, "860101-1058031"); strcpy(s2.name, "김철수"); print(s1); print(s2); return 0; } 학번: 20070001 이름: 홍길동 주민등록번호: 1244868 이름: 김철수

열거형 열거형(enumeration)이란 변수가 가질 수 있는 값들을 미리 열거해놓은 자료형 (예) 요일을 저장하고 있는 변수는 { 일요일, 월요일, 화요일, 수요일, 목요일, 금요일, 토요일 } 중의 하나의 값만 가질 수 있다. 열거형은 enum이라는 키워드를 사용하여 만들어진다. enum 태그_이름 { 값1, 값2, ... }; enum days1 { MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN }; enum days2 { MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN }; enum days3 { MON=1, TUE=2, WED=3, THU=4, FRI=5, SAT=6, SUN=7 }; enum days4 { MON, TUE=2, WED=3, THU, FRI, SAT, SUN }; enum days1 d; d = WED;

열거형의 예 enum days { SUN, MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT }; enum colors { white, red, blue, green, black }; enum boolean { 0, 1 }; enum months { JAN, FEB, MAR, APR, MAY, JUN, JUL, AUG, SEP, OCT, NOV, DEC }; enum major { COMMUNICATION, COMPUTER, ELECTRIC, ELECTRONICS }; enum component { MAIN_BOARD, CPU, GRAPHIC_CARD, DISK, MEMORY }; enum levels { low = 1, medium, high }; enum CarOptions { SunRoof = 0x01, Spoiler = 0x02, FogLights = 0x04, TintedWindows = 0x08, }

열거형과 다른 방법과의 비교 정수 사용 기호 상수 열거형 switch(code) { case 1: printf("LCD TV\n"); break; case 2: printf("PDP TV\n"); } #define LCD 1 #define PDP 2 case LCD: case PDP: enum tvtype { LCD, PDP }; enum tvtype code; 컴퓨터는 알기 쉬우나 사람은 기억하기 어렵다. 기호 상수를 작성할 때 오류를 저지를 수 있다. 컴파일러가 중복이 일어나지 않도록 체크한다.

예제 // 열거형 #include <stdio.h> enum days { MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN }; char *days_name[] = { "monday", "tuesday", "wednesday", "thursday", "friday", "saturday", "sunday" }; int main(void) { enum days d; for(d=MON; d<=SUN; d++) printf("%d번째 요일의 이름은 %s입니다\n", d, days_name[d]); } 0번째 요일의 이름은 monday입니다 1번째 요일의 이름은 tuesday입니다 2번째 요일의 이름은 wednesday입니다 3번째 요일의 이름은 thursday입니다 4번째 요일의 이름은 friday입니다 5번째 요일의 이름은 saturday입니다 6번째 요일의 이름은 sunday입니다

예제 - skip #include <stdio.h> enum tvtype { tube, lcd, plasma, projection }; int main(void) { enum tvtype type; printf("TV 종류 코드를 입력하시오: "); scanf("%d", &type); switch(type) case tube: printf("브라운관 TV를 선택하셨습니다.\n"); break; case lcd: printf("LCD TV를 선택하셨습니다.\n"); case plasma: printf("PDP TV를 선택하셨습니다.\n"); case projection: printf("프로젝션 TV를 선택하셨습니다.\n"); default: printf("다시 선택하여 주십시오.\n"); } return 0; TV 종류 코드를 입력하시오: 3 프로젝션 TV를 선택하셨습니다.

typedef typedef은 새로운 자료형(type)을 정의(define) C의 기본 자료형을 확장시키는 역할 typedef old_type new_type;

typedef의 예 기본자료형 재정의된 자료형 int INT32 short INT16 unsigned int UINT32 unsigned short UINT16 unsigned char UCHAR, BYTE char CHAR typedef int INT32; typedef unsigned int UINT32; INT32 i; // int i;와 같다. UINT32 k; // unsigned int k;와 같다. typedef struct point { int x; int y; } POINT; POINT p,q; typedef struct complex { double real; double imag; } COMPLEX; COMPLEX x, y; typedef enum { FALSE, TRUE } BOOL; BOOL condition; // enum { FALSE, TRUE } condition; typedef char * STRING_PTR; STRING_PTR p; // char *p;

typedef과 #define 비교 이식성을 높여준다. 코드를 컴퓨터 하드웨어에 독립적으로 만들 수 있다 (예) int형은 2바이트이기도 하고 4바이트, int형 대신에 typedef을 이용한 INT32나 INT16을 사용하게 되면 확실하게 2바이트인지 4바이트인지를 지정할 수 있다. #define을 이용해도 typedef과 비슷한 효과를 낼 수 있다. 즉 다음과 같이 INT32를 정의할 수 있다. #define UINT32 unsigned int typedef float VECTOR[2];// #define으로는 불가능하다. 문서화의 역할도 한다. typedef을 사용하게 되면 주석을 붙이는 것과 같은 효과

예제 #include <stdio.h> typedef struct point { int x; int y; POINT translate(POINT p, POINT delta); int main(void) { POINT p = { 2, 3 }; POINT delta = { 10, 10 }; POINT result; result = translate(p, delta); printf("새로운 점의 좌표는(%d, %d)입니다.\n", result.x, result.y); return 0; } POINT translate(POINT p, POINT delta) POINT new_p; new_p.x = p.x + delta.x; new_p.y = p.y + delta.y; return new_p; 새로운 점의 좌표는 (12, 13)입니다.

Q & A