chapter 10. 포인터

포인터의 정의와 사용 변수를 선언하는 것은 메모리에 기억공간을 할당하는 것이며 할당된 이후에는 변수명으로 그 기억공간을 사용한다. 할당된 기억공간을 사용하는 방법에는 변수명 외에 메모리의 실제 주소값을 사용하는 것이다. 이 주소값을 포인터라고 한다.

메모리에는 바이트(byte)단위로 그 위치를 식별할 수 있는 물리적인 주소값이 있다. ▶ 포인터란 무엇인가? 메모리에는 바이트(byte)단위로 그 위치를 식별할 수 있는 물리적인 주소값이 있다. - 메모리의 용량이 64kb라면 주소값은 0번지부터 65535번지까지 존재한다.

▶ 포인터란 무엇인가? 변수를 선언하면 그 자료형의 크기만큼 메모리에 연속된 바이트의 기억공간이 할당되는데 그 첫번째 바이트의 주소값이 포인터이다. 이 포인터를 사용하여 4바이트의 기억공간에 값을 저장하거나 저장된 값을 꺼내어 쓸 수 있다.

특정 변수의 포인터를 구하기 위해서는 주소연산자(&)를 사용한다. ▶ 포인터를 구하자(주소연산자) 특정 변수의 포인터를 구하기 위해서는 주소연산자(&)를 사용한다. 포인터를 구하여 출력해 보자. char ch; int in; double db; printf(“ch의 포인터 : %u\n”, &ch); printf(“in의 포인터 : %u\n”, &in); printf(“db의 포인터 : %u\n”, &db); ch의 포인터 : 1245052 in의 포인터 : 1245048 db의 포인터 : 1245040 // char형 변수의 주소값 // int형 변수의 시작 주소값 // double형 변수의 시작 주소값

포인터에는 자신이 어떤 자료형으로부터 만들어졌는지에 대한 정보를 가지고 있다. ▶ 포인터는 특정 자료형을 가리킨다. 포인터에는 자신이 어떤 자료형으로부터 만들어졌는지에 대한 정보를 가지고 있다. 포인터 값 혈통에 대한 정보 &ch 1245052 “나는 char형 기억공간의 주소값이다!” &in 1245048 “나는 int형 기억공간의 시작 주소값이다!” &db 1245040 “나는 double형 기억공간의 시작 주소값이다!” 포인터가 특정 자료형에 대한 정보를 가지고 있다는 것을 간단히 표현할 때 “가리킨다”고 하고 화살표를 사용하여 그림을 그린다.

포인터를 통해서 기억공간을 사용하기 위해서는 참조연산자(*)를 사용한다. ▶ 포인터를 사용하자(참조연산자) 포인터를 통해서 기억공간을 사용하기 위해서는 참조연산자(*)를 사용한다. char ch; int in; double db; *&ch = ‘P’; *&in = 100; *&db = 3.14; printf(“변수 ch에 저장된 문자 : %c\n”, ch); printf(“변수 in에 저장된 값 : %d\n”, in); printf(“변수 db에 저장된 값 : %lf\n”, db); // 포인터 &ch가 가리키는 기억공간에 ‘P’를 저장한다. // 포인터 &in이 가리키는 기억공간에 100을 저장한다. // 포인터 &db가 가리키는 기억공간에 3.14를 저장한다. 변수 ch에 저장된 문자 : P 변수 in에 저장된 값 : 100 변수 db에 저장된 값 : 3.140000

“참조”는 기억공간 뿐만 아니라 기억공간에 저장된 값도 사용한다. ▶ 포인터를 사용하자(참조연산자) “참조”는 기억공간 뿐만 아니라 기억공간에 저장된 값도 사용한다. int a=100, b=0; b = *&a; // 포인터 &a가 가리키는 기억공간의 값을 b에 대입한다. printf(“b의 값 : %d\n”, b); 기억공간을 사용하는 것과 값을 사용하는 것은 대입연산자의 어디에 위치하느냐에 따라 결정된다. int a=10, b=20; *&a = *&b; // 변수 b에 저장된 값을 변수 a의 기억공간에 저장한다. printf(“a의 값 : %d\n”, a); // a의 값은 20이 출력된다.

포인터의 값 자체는 정수값이지만 가리키는 자료형에 대한 정보를 가지고 있으므로 정수형 변수에 저장할 수 없다. ▶ 포인터를 저장하자(포인터변수) 포인터의 값 자체는 정수값이지만 가리키는 자료형에 대한 정보를 가지고 있으므로 정수형 변수에 저장할 수 없다. int a; int ap; ap = &a; // 포인터를 구할 변수 // 포인터를 저장할 변수 // a의 포인터를 구해서 ap에 저장한다. 직관적으로는 충분히 가능할 듯 하지만 컴파일에러가 발생한다. error C2440: ‘=’ : cannot convert from ‘int *’ to ‘int’

▶ 포인터를 저장하자(포인터변수) 포인터는 포인터가 가진 정보를 그대로 보존할 수 있도록 포인터변수에 저장해야 한다. 포인터변수는 변수명 앞에 ‘*’을 붙이고 가리키는 자료형을 앞에 적어준다. - int형 변수의 포인터를 저장하는 포인터변수의 선언 포인터변수가 포인터를 저장하면 포인터와 마찬가지로 기억공간을 가리킨다. int a; int *ap; ap = &a;

▶ 포인터변수를 사용한 참조 포인터를 저장한 포인터변수도 참조연산자로 그 것이 가리키는 기억공간 또는 그 기억공간의 값을 사용할 수 있다. int a; int ap = &a; *ap = 10; // int형 변수의 선언 // 포인터변수의 선언과 동시에 초기화, ap는 변수 a를 가리킨다. // 포인터변수가 가리키는 기억공간에 10을 저장한다. 포인터변수도 하나의 변수이므로 주소연산자로 메모리에서의 위치를 구할 수 있다. int a; int ap = &a; printf(“ap에 저장된 값 : %u\n”, ap); printf(“ap자체의 주소값 : %u\n”, &ap); // int형 변수의 선언 // 포인터변수의 선언과 동시에 초기화, ap는 변수 a를 가리킨다. // 변수 a의 시작주소값 출력 // 포인터변수 ap의 시작주소값 출력

▶ 포인터 정리 int a = 10; int *ap = &a; // int형 변수 선언, 정수값 10으로 초기화 printf(“%d”, a); printf(“%d”, *ap); printf(“%u”, &a); printf(“%u”, ap); printf(“%u”, &ap); // ①번 출력, a에 저장된 정수값 10 // ①번 출력, ap가 가리키는 곳에 저장된 값 10 // ②번 출력, a의 시작주소값 52번지 // ③번 출력, ap에 저장된 주소값 52번지 // ④번 출력, 포인터변수 ap의 시작주소값 48번지

함수들은 독립된 기억공간을 가지므로 다른 함수에 선언된 변수를 사용할 수 없다. 포인터의 필요성 함수들은 독립된 기억공간을 가지므로 다른 함수에 선언된 변수를 사용할 수 없다. - assign함수를 호출하여 메인함수에 있는 cheoli변수에 값을 할당하는 예 #include <stdio.h> void assign(); int main() { int cheoli=0; assign(); printf("함수가 호출된 후에 cheoli에 저장된 값 : %d\n", cheoli); return 0; } void assign() cheoli=100; 함수가 호출된 후에 cheoli에 저장된 값 : 0

▶ 포인터로 다른 함수의 기억공간을 사용한다. assign함수가 main함수의 cheoli변수를 사용하기 위해서는 메모리에서의 위치(포인터)를 알아야 한다. #include <stdio.h> void assign(); int main() { int cheoli=0; assign(&cheoli); printf("함수가 호출된 후에 cheoli에 저장된 값 : %d\n", cheoli); return 0; } void assign(int *ip) *ip=100;

▶ 함수의 한계를 극복한다. 함수는 전달인자가 많아도 리턴되는 값은 오직 하나이다. 따라서 메인함수에 있는 두 변수의 값을 바꾸는 함수는 포인터를 사용해야 한다. #include <stdio.h> void exchange(int *, int *); int main() { int cheoli=10, metel=20; exchange(&cheoli, &metel); return 0; } void exchange(int *cp, int *mp) int temp; temp=*cp; *cp=*mp; *mp=temp;

- 컴파일러마다 다를 수 있으므로 sizeof연산자로 계산한다. 포인터에 관한 중요한 질문 포인터와 포인터변수의 크기는 몇 바이트인가? - 컴파일러마다 다를 수 있으므로 sizeof연산자로 계산한다. int in; int *ip = &in; printf(“int형 변수의 포인터의 크기 : %d\n”, sizeof(&in)); printf(“int형 변수를 가리키는 포인터변수의 크기 : %d\n”, sizeof(ip)); - 포인터와 포인터변수의 크기는 가리키는 자료형과는 관계없이 항상 같다. char ch; int in; double db; char *cp = &ch; int *ip = &in; double *dp = &db; printf(“%d, %d, %d\n”, sizeof(cp), sizeof(ip), sizeof(dp)); sizeof((*cp), sizeof(*ip), sizeof(*dp)); // 결과는 4, 4, 4 // 결과는 1, 4, 8

포인터와 포인터변수는 자동 형변환이 가능한가? - 기본자료형은 자동형변환이 가능하나 포인터(변수)는 불가능하다. 포인터에 관한 중요한 질문 포인터와 포인터변수는 자동 형변환이 가능한가? - 기본자료형은 자동형변환이 가능하나 포인터(변수)는 불가능하다. (형변환 연산자를 사용한 명시적 형변환은 가능하다.) int *ip; double db=6.5; ip=&db; // int형 변수를 가리키는 포인터변수 // double형 변수 // double형 변수의 포인터를 int형 포인터변수에 대입 컴파일 에러 error C2440: ‘=’ : cannot convert from ‘double *’ to ‘int *’ 자동 형변환이 가능하다면 정수값이 저장된 기억공간에서 실수값을 참조하는 오류를 범하게 될 것이다. 포인터의 형변환 규칙은 함수의 전달인자와 매개변수 사이에도 적용된다.