adopted from KNK C Programming : A Modern Approach

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1 adopted from KNK C Programming : A Modern Approach
Arrays adopted from KNK C Programming : A Modern Approach

2 Scalar 변수 versus Aggregate 변수
집합 변수는 두 종류가 있음, 배열(array), 구조체(structure) 배열을 먼저 다룸 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

3 One-Dimensional Arrays 1차원 배열
이 값들은 요소 elements라고 함. 배열 내의 위치를 나타내는 값으로 요소를 선택함 1차원 배열이 가장 간단함 일차원 배열 a 는 개념적으로 일렬로 줄을 선 것처럼 표현됨 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

4 One-Dimensional Arrays
배열 선언 시 배열 형과 길이를 명시해야 함 int a[10]; 요소는 어떤 타입이어도 상관없음. 길이는 정수 배의 고정된 길이를 갖음 배열의 크기는 매크로로 정의하는 것이 바람직함 #define N 10 … int a[N]; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

5 Array Subscripting 배열 첨자
배열의 요소를 참조/접근하기 위해 배열의 이름과 대괄호 안에 수를 넣음 대괄호 안에 수를 넣어 참조할 요소의 위치를 표시하는 것을 배열 첨자 subscripting 또는 인덱스indexing라고 함 또 다른 말로, 참조할 배열의 위치를 인덱스라고 부름 배열의 크기가 n일 때 인덱스 시작과 끝 값은 0과 n-1임 배열 a 의 길이가 10일 때 각 요소의 인덱스는 a[0], a[1], …, a[9]: Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

6 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company.
Array Subscripting a[i] 은 lvalues이기 때문에 다른 변수들처럼 값을 할당 받을 수 있음 a[0] = 1; printf("%d\n", a[5]); ++a[i]; // 인덱스가 실제 저장된 값이 아님!! Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Array Subscripting 많은 프로그램들이 for 루프를 사용하여 배열의 모든 요소들을 처리함 길이 N 의 배열 a 을 다루는 예: for (i = 0; i < N; i++) a[i] = 0; /* a 초기화*/ scanf("%d", &a[i]); /* a 에 값 저장*/ sum += a[i]; /* a의 요소들의 합 계산 */ Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Array Subscripting C 는 인덱스 경계를 검사하지 않음; 범위 초과 시 오동작을 함 흔한 실수: 인덱스는 1부터가 아닌 0부터 n – 1 int a[10], i; for (i = 1; i <= 10; i++) a[i] = 0; 어떤 컴파일러의 경우 무한 루프에 빠지게 됨. Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Array Subscripting 인덱스는 정수 표현식으로 사용 가능 a[i+j*10] = 0; 인덱스를 표현한 수식에 사이드 이펙트가 있어도 됨 i = 0; while (i < N) a[i++] = 0; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Array Subscripting 인덱스 값에 사이드 이펙트가 있는 경우 주의해야 함 i = 0; while (i < N) a[i] = b[i++]; a[i] = b[i++] 는 i 의 값을 활용하기도 하고 변경하기도 하기 때문에 정의되지 않은 동작을 함 인덱스에서 증감 연산자를 분리하면 문제 해결 가능 for (i = 0; i < N; i++) a[i] = b[i]; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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배열 초기화 변수 선언시 값을 할당하여 초기화할 수 있음 흔한 초기화 방법: 중괄호와 값 그리고 쉼표로 구분 int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Array Initialization 최기화하는 값들이 배열의 길이보다 짧은 경우 나머지 값들은 0으로 초기화 됨: int a[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; /* initial value of a is {1, 2, 3, 4, 5, 6, 0, 0, 0, 0} */ 이 기능을 써서 0으로 쉽게 초기화 할 수 있음: int a[10] = {0}; /* initial value of a is {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} */ 괄호 안에 0이 하나 있는데, 아무 값도 없이 초기화하는 것은 규칙에 위배됨 배열의 길이보다 많은 값들로 초기화하는 것도 규칙 위반 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Array Initialization 초기화 값들이 있다면 길이는 생략 가능: int a[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}; 초기화에 제공된 값들로 컴파일러가 배열의 길이를 판단함 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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배열의 모든 요소를 초기화하는 경우보다 한 두 요소를 초기화하는 경우가 많이 있음 예: int a[15] = {0, 0, 29, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 0, 0, 0, 0, 48}; 긴 배열의 경우 이런 초기화 방식은 오류 발생 여지가 높음 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

15 Designated Initializers (C99)
C99의 designated initializers 위치 지정 초기화 로 문제 해결. 앞의 예를 위치 지정 초기화로 표현한 예: int a[15] = {[2] = 29, [9] = 7, [14] = 48}; 괄호 안의 숫자가 designator 지정자 역할을 함. Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

16 Designated Initializers (C99)
위치 지정 초기화는 짧고 읽기가 쉬움 위치 지정의 순서 상관 없음 앞의 예를 적는 또 다른 예: int a[15] = {[14] = 48, [9] = 7, [2] = 29}; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

17 Designated Initializers (C99)
지정자는 정수형 표현식을 갖어야 함 초기화 하는 배열의 길이가 n이면 지정자의 값도 0 과 n – 1 사이에 있어야 함. 배열의 길이가 명시되지 않으면 지정자는 양수이면 됨. 컴파일러가 가장 큰 지정자를 기준으로 길이를 판단함 다음의 배열은 길이가24 임: int b[] = {[5] = 10, [23] = 13, [11] = 36, [15] = 29}; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

18 Designated Initializers (C99)
int c[10] = {5, 1, 9, [4] = 3, 7, 2, [8] = 6}; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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배열에 sizeof 연산자 사용하기 sizeof 연산자는 배열의 길이를 바이트 단위로 계산함 배열 a 의 길이가 정수 10 개라면 sizeof(a) 는 40을 알려줌 (단, 정수가 4바이트인 경우). sizeof 를 배열의 요소 하나 a[0]의 크기를 알 때도 씀 이 두 값을 나누면 배열의 길이를 알 수 있음: sizeof(a) / sizeof(a[0]) Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

20 Using the sizeof Operator with Arrays
많은 사람들이 이 표현식을 배열의 길이를 얻기 위해 씀. 배열 a의 값을 초기화하는 예: for (i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++) a[i] = 0; 이렇게 쓰면 나중에 배열의 길이가 바뀌더라도 수정 불필요 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

21 Using the sizeof Operator with Arrays
어떤 컴파일러는 다음 문장에 경고 메시지를 출력하기도 함 i < sizeof(a) / sizeof(a[0]). 변수 i 는 int (a signed type)형인데, sizeof 는 정수형이기는 하지만 부호가 없는 size_t (an unsigned type) 형이기 때문. 부호 있는 정수형과 없는 정수형을 비교하는 것은 문제가 있지만, 이 경우는 안전함 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

22 Using the sizeof Operator with Arrays
경고 메시지를 피하고 싶으면 cast를 해서 부호 있도록 해야 함 기존의 sizeof(a) / sizeof(a[0])을 for (i = 0; i < (int) (sizeof(a) / sizeof(a[0])); i++) a[i] = 0; 매크로를 쓰면 좀 더 유용함: #define SIZE ((int) (sizeof(a) / sizeof(a[0]))) for (i = 0; i < SIZE; i++) Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

23 Multidimensional Arrays 다차원 배열
배열에 쓸 수 있는 차원에는 제한 없음 다음의 문장은 2차원 배열을 선언함 (수학 용어로는 matrix): int m[5][9]; m 은 5줄 9칸으로 이루어 졌고 둘다 인덱스는 0에서 시작함 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

24 Multidimensional Arrays
배열 m 의 i번째 줄, j번째 칸 요소는 m[i][j]으로 표현. m[i] 은 m의 i번째 줄을 뜻하고, m[i][j] 에서 j가 그 줄의 j번째 칸의 요소를 뜻함 m[i,j]와 같이 쓰면 안되고 꼭 m[i][j]으로 써야 함. C 에서 m[i,j]의 쉼표는 연산자로 쓰여서 m[j]가 된다. Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

25 Multidimensional Arrays
그림으로 2차원 배열을 표현하기는 하지만, 컴퓨터 메모리에서는 그림처럼 배치가 되지 않음 C 에서는 2차원 이상의 배열을 row-major order (줄을 기준으로 정렬함), 0번 줄의 요소들을 순서대로 배치하고 1 번줄의 요소들을 배치하는 식임. 배열 m이 배치된 모습: Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

26 Multidimensional Arrays
중첩 for 루프는 다차원 배열을 처리하는 데 이상적임 단위 행렬을 초기화하는 문제를 생각해보자. 두 개의 중첩 for 루프로 충분히 해결할 수 있음: #define N 10 double ident[N][N]; int row, col; for (row = 0; row < N; row++) for (col = 0; col < N; col++) if (row == col) ident[row][col] = 1.0; else ident[row][col] = 0.0; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

27 Multidimensional Array 의 초기화
2차원 배열의 초기화를 위해 1차원 배열 초기화를 중첩 시키면 됨: int m[5][9] = {{1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1}, {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0}, {1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0}, {1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1}}; 더 높은 차원의 배열도 같은 방식으로 초기화 할 수 있음 C 는 다차원 배열 초기화를 위해 몇 가지 방법을 제공함 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

28 Initializing a Multidimensional Array
제공된 초기화 값이 다차원 배열을 모두 채우지 못한다면 그 나머지는 0을로 채움 다음과 같은 초기화 문장은 배열 m의 첫 3줄만 초기화하고 나머지 두 줄은 0으로 초기화 함 int m[5][9] = {{1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1}, {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0}}; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

29 Initializing a Multidimensional Array
칸에 해당하는 요소들이 배열의 칸수 보다 적은 경우, 명시된 값들 외에는 0으로 초기화 됨: int m[5][9] = {{1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1}, {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1}, {0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1}, {1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1}, {1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1}}; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

30 Initializing a Multidimensional Array
내부에 중괄호를 생략하고 초기화 할 수 있음: int m[5][9] = {1, 1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1}; 이런 경우 한 줄을 먼저 다 채우고 그 다음 줄을 채우기 시작함 내부에 중괄화를 생략하면 어디까지 채웠는지 알 수가 없어서 더 많은 수를 썼거나 적게 쓰는 실수를 범할 수 있음 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

31 Initializing a Multidimensional Array
C99의 지정 초기화도 다차원 배열에서 쓸 수가 있음 2 × 2 단위 행렬을 초기화 하는 예: double ident[2][2] = {[0][0] = 1.0, [1][1] = 1.0}; 명시되지 않은 나머지는 모두 0으로 채움 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

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Constant Arrays 상수 배열 배열의 값을 변경하지 못하게 상수 취급을 할 수 있음. 선언을 하기 위해 앞에 const 를 붙이면 됨: const char hex_chars[] = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F’}; 배열이 const 로 선언되면 프로그램에서 변경이 불가능함 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

33 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company.
Constant Arrays 배열을 const 로 선언하는 장점: 배열 값을 프로그램이 변경할 수 없음을 문서화함 배열 값을 변경하는 코드가 있다면 컴파일러가 오류를 알림 const 가 배열에만 국한된 키워드가 아니지만, 특히 배열에 유용함 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

34 Variable-Length Arrays (C99) 가변 길이 배열
예: int i, n; scanf("%d", &n); int a[n]; Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

35 Variable-Length Arrays (C99)
앞의 예에서 a 가 variable-length array (or VLA) 가변길이배열 VLA의 길이는 프로그램이 실행된 후에 결정이 됨 VLA 의 가장 큰 장점은 필요한 만큼 길이를 정할 수 있다는 것 쓰지 않는 메모리를 길게 할당하거나, 너무 적게 할당하는 실수를 줄일 수 있음 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.

36 Variable-Length Arrays (C99)
한 변수에 의해서 VLA 의 길이가 정해지는 것이 아님. 다음과 같은 식도 가능: int a[3*i+5]; int b[j+k];  다차원 배열도 VLA로 선언할 수 있음: int c[m][n]; 제한 요소들: 정적 저장기간(static storage duration을 쓸 수 없음 (교재 18장) 초기화가 불가능 Copyright © 2008 W. W. Norton & Company. All rights reserved.