쉽게 풀어쓴 C언어 Express 제11장 포인터 C Express.

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1 쉽게 풀어쓴 C언어 Express 제11장 포인터 C Express

2 이번 장에서는 포인터의 기초적인 지식을 학습한다.
이번 장에서 학습할 내용 이번 장에서는 포인터의 기초적인 지식을 학습한다. 포인터이란? 변수의 주소 포인터의 선언 간접 참조 연산자 포인터 연산 포인터와 배열 포인터와 함수

3 포인터란? 포인터(pointer): 주소를 가지고 있는 변수

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

5 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; }

6 변수의 주소 변수의 주소를 계산하는 연산자: & 변수 i의 주소: &i

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

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

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

10 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.

11 간접 참조 연산자의 해석 - skip 간접 참조 연산자: 지정된 위치에서 포인터의 타입에 따라 값을 읽어 들인다.
int *p = 8; // 위치 8이 p에 저장되고, *p는 위치 8의 정수를 의미한다. char *pc = 8; // 위치 8이 pc에 저장되고, *pc는 위치 8의 문자를 의미한다. double *pd = 8; // 위치 8이 pd에 저장되고, *pd는 위치 8의 실수를 의미한다.

12 포인터 예제 #1 #include <stdio.h> int main(void) { int i = 3000;
int *p = &i; // 변수와 포인터 연결 printf("&i = %u\n", &i); // 변수의 주소 출력 printf("p = %u\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; } &i = p = i = 3000 *p = 3000

13 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 =

14 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

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

16 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; }

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

18 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.

19 증가 연산 예제 // 포인터의 증감 연산 #include <stdio.h> int main(void) {
char *pc; int *pi; double *pd; pc = (char *)10000; pi = (int *)10000; pd = (double *)10000; printf("증가 전 pc = %d, pi = %d, pd = %d\n", pc, pi, pd); pc++; pi++; pd++; printf("증가 후 pc = %d, pi = %d, pd = %d\n", pc, pi, pd); return 0; } 증가 전 pc = 10000, pi = 10000, pd = 10000 증가 후 pc = 10001, pi = 10004, pd = 10008

20 포인터의 증감 연산

21 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

22 간접 참조 연산자와 증감 연산자 수식 의미 v = *p++ p가 가리키는 값을 v에 대입한 후에 p를 증가한다.
// 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; } i = 10, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF64

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

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

25 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

26 포인터를 사용한 방법의 장점 인덱스 표기법보다 빠르다. 원소의 주소를 계산할 필요가 없다. 포인터 사용 인덱스 표기법 사용
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

27 배열의 원소를 역순으로 출력 #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

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

29 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;

30 swap() 함수 #1 변수 2개의 값을 바꾸는 작업을 함수로 작성 #include <stdio.h>
void swap(int, int); 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; } main() a=100 b=200 swap() x=100 y=200 swap() x=200 y=100

31 swap() 함수 #2 포인터를 이용 #include <stdio.h> void swap(int*, int*);
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; } main() a=100 b=200 swap() *px=100 *py=200 swap() *px=200 *py=100 main() a=200 b=100

32 2개 이상의 결과를 반환 #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 y-절편을 인수로 전달 기울기는 , y절편은

33 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) { ... }

34 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

35 배열이 함수의 인수인 경우 1/3

36 배열이 함수의 인수인 경우 2/3

37 배열이 함수의 인수인 경우 3/3

38 주의 함수가 종료되더라도 남아 있는 변수에 대해서만 주소를 반환하여야 한다. (사라지는 변수의 주소를 반환하면 안 된다.)
지역 변수의 주소를 반환하면 , 함수가 종료되면 사라지기 때문에 오류 int *add(int x, int y) { int result; result = x + y; return &result; } 지역 변수 result는 함수가 종료되면 소멸되므로 그 주소를 반환하면 안된다.!!

39 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 17장에서 다룬다. (malloc() 함수에 대한 내용)

40 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; }

41 버블 정렬 - skip 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

42 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; }

43 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.

44 Q & A