#21 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터1-1: 기억부류의 정복 03/06 00:10 191 line 작성 연월일: 1989.7.24~7.26 마이크로소프트웨어 게재: 1989.9 HWP/TXT 변환: 1993.3.5 >>> 정복 터보 C <<< 제1회 기억부류(storage class)의 정복 글/임인건 (서울대 기계공학과3) --------------------------------------------------------------------- 1 본론에 앞서 --------------------------------------------------------------------- 요사이 C 언어가 무슨 전염병이나 된둣이 한창 퍼지고 있다. 컴퓨터 언어를 좀 안답시는 사람치고 주위에서 이빨에 힘주고 내뱉는 "씨-이"라는 소리를 들어보지 않은 사람은 없을 것이다. 컴퓨터 언어 중에서 더 이상 간단할 수 없는 이름을 가진 C는, 고급 어셈블러라고 불릴만큼 언어 자체 로 봐서도 비교적 콤팩트하다. 그렇다면 과연 뭐가 그리 좋길래 너도나도 C를 배우고 싶어하는가? 그럼에도 불구하고 너도나도 C가 어렵다고 학을 떼는 이유는 도대체 어디에 있는가? 그 이유와 해결 방법을 딱 뿌러지게 밝힘으로써 노력하는 자, 그 누구든 C 언어에 도통할 수 있는 길을 앞으로 독자 여러분께 명확히 제시하고자 한다. 여러분은 터보 툴박스 시리즈을 기억하는지 모르겠다. 지난 '89.4월호 를 마지막으로 그 시리즈가 마감되었는데, 그 이후 5월호에 잠깐 이름을 내비친 다음에 필자는 마소에서 손을 떼고 감감 무소식이 되버렸다. 그간 필자는 마소를 잠시 멀리하고 방안에 꽁꽁 틀어 박혀서 칩거하고 있었다. 그러면서 뭔가를 열심히 끙끙대며 연구하고 있었는데, 그게 바로 "터보 C 정복의 길"이었다. 이제 그 연구가 거의 마무리되어 가시적이고 묵직한 모 종의 결실로 맺어질 찰라에 있다. 그래서 그 결실 중에서도 알짜만을 골라 한정된 지면을 빌어 마소 독자 여러분과 우선적으로 나눠 먹고자 한다. 그 러면 일단 이 글의 수준과 성격부터 분명히 짚고 넘어가기로 하자. C 정복의 길을 아래와 같이 5단계로 나눠보면, 제2단계 "기억부류의 구분"에서 출발하여 제3단계 "포인터의 완전 정복"을 이룸으로써 제4단계 의 표준 라이브러리 함수들을 충분히 활용할 수 있는 기초 능력을 배양한 다는 것이 이 글의 최종 목표가 되겠다(제5단계는 날고 기는 도사들이나 입문하는 과정이므로 보통 사람에게는 해당 사항이 없다). --------------------------------------------------------------------- 제1단계 변수, 상수, 데이터형, 매크로 상수, 연산자, 간단한 문자열 취급법, 제어문과 루프, 함수 작성법 제2단계 기억부류(storage class)의 구분, 모듈별 분할 컴파일, 전처리기(preprocessor)와 매크로 함수 제3단계 포인터, 구조체(structure) 제4단계 표준 라이브러리 함수 제5단계 메모리 모델, 혼합 언어 프로그래밍 --------------------------------------------------------------------- 그 다음으로 C의 초보자들이 C를 공부하다가 결국 C를 포기하는 데까 지의 시나리오를 살펴보면 대충 이렇다. 먼저 제1단계는 나무랄 데 없이 의욕적으로 열심히 독파해 나간다. 이 단계는 다른 언어를 공부하는 방식 과 별반 다를 것이 없으므로 대부분의 노력하는 초보자들은 큰 어려움 없 이 끝마친다. 그러다가 제2단계로 접어들면서 왕성하던 의욕은 약간의 동요와 함께 점차로 흔들리기 시작한다. 기억부류를 위시해서 전처리기와 매크로 함수 등등 바야흐로 C를 특징짓는 생소한 개념들이 여기저기서 쉴 새 없이 튀어 나오기 때문이다. 이렇게 흔들거리던 의욕은 제3단계 포인터로 접어들면서 완전히 휘청 거리게 된다. "도대체 뭘 주장하는 건지 하나도 모르겠다"고 투덜투덜대는 소리를 책 한 페이지 넘어가기가 무섭게 연발 또 연발한다. 결국에 가서는 처음에 그렇게도 왕성하던 의욕이 포인터의 수렁에서 무참히 좌초당하고 만다. 물론 구조체 같은 건 건너 뛰기가 바쁘다. 아무리 노력해도, 골백번 읽어도 이해가 안 가는 데는 별 수가 없는 것이다. 이처럼 C에서 가장 난해한 부분인 제3단계에서 좌초함으로써 제4단계 의 막강한 표준 라이브러리 함수들을 제대로 써먹어 보지도 못하고, "나한 테 C는 도저히 안 되겠어!"라고 체념하면서 중도 포기하게 되는 것이다. 솔직히 말해서 제3단계의 포인터 부분에서 좌초하게 되는 이유로서 시중에 나온 C 입문서의 책임도 결코 작다고 할 수 없다. 왜냐하면 일부 C 입문서 들이, 극단적으로 말해서, 가장 난해한 부분을 가장 간단하게 "요약"해버 리는 수가 왕왕 있기 때문이다. 어쨌든 이 글은 앞서 얘기한 것처럼 제3단계에서 좌초한 사람을 위한 일종의 "패자부활전"을 염두에 두고 제2단계부터 써나갈 생각이다. 다시 말해서 이 글은, C를 공부하다가 중도에서 포기한 사람이나 일단 한 번 C 를 전반적으로 훑어봤지만 아직도 뭔가 깨림직하여 도통 감이 안 잡히는 사람을 주된 대상으로 한다. 그러므로 이 글은 절대로 초보자를 위한 것이 아니다. 자신이 초보자라고 생각하는 사람은 지금까지 마소에 연재한 C 입 문 기사 또는 시중에서 구할 수 있는 C 입문서를 가지고 최소한 제1단계 정도는 공부해주셔야 할 것이다. --------------------------------------------------------------------- 2 ANSI C와 pre-ANSI C --------------------------------------------------------------------- 한편 이 글에서 사용하는 C 컴파일러로서 지명도가 높은 볼랜드사의 터보 C를 쓰기로 한다. 그것은 일반적인 유닉스 C에 대해 설명하는 것보다 IBM-PC에서 돌아가는 특정 컴파일러를 대상으로 한정하는 것이 보다 정확 하고 명확한 설명을 하는데 큰 잇점을 가져다 주기 때문이다. 그리고 터보 C는 몇 년 전에 정립된 ANSI C 설계 표준(더욱 새로와진 C 규격이라고 생각하면 됨)을 충실하게 따르기 때문에 이 글도 ANSI C를 바탕으로 하여 예제나 기타 모든 설명을 이끌어 나갈 작정이다. 따라서 AN SI C를 위주로 하지 않은 C 입문서를 읽은 독자는 ANSI C의 새로운 함수 정의 방식 등등 여러가지 면에서 약간의 생소함이 있을지 모르겠는데, 그 것은 어느 정도 시간이 흐르다 보면 눈에 익을 테니까 큰 걱정을 하지 않 아도 되리라 본다. 우선 급한대로 ANSI C와 pre-ANSI C(ANSI 표준이 나오기 전의 C) 간의 차이점 중 가장 눈에 띄는 차이점 세가지만 알아보도록 하자. 첫번째로 AN SI C에서는 void 함수라는 것을 제공한다. 예를 들어 main 함수를 작성하 려면 pre-ANSI C에서는 아래와 같이 한다. main 함수는 매개변수와 리턴값 이 없으므로, main() { ...... } 라고 한다. 그러나 ANSI C에서는 void라는 키워드를 써서 아래와 같이 나 타낸다. +-------------------- 리턴값이 없음을 나타낸다. | void main(void) { | ...... +----------- 매개변수가 없음을 나타낸다. } 그 다음으로 ANSI C에서는 함수의 매개변수 리스트를 함수명 다음의 괄호안에 기술하는 특징이 있다. 예를 들어 두 매개변수의 값을 교환해주 는 swap 함수를 작성해보자. --------------------------------------------------------------------- pre-ANSI C ANSI C --------------------------------------------------------------------- 각 매개변수마다 데이터형을 따로 지정 +----------+ swap(pa, pb) +--- void swap(double *pa, double *pb) double *pa, *pb; | { +--------------------+ { | double temp; 매개변수 리스트라고 부름 double temp; | | temp = *pa; temp = *pa; | *pa = *pb; *pa = *pb; | *pb = temp; *pb = temp; | } } | +--- 이 부분을 함수 원형이라 부른다. --------------------------------------------------------------------- 오른쪽과 같이 매개변수 리스트를 지정하는 방식의 장점은 함수를 호 출했을 때 컴파일러가 매개변수의 데이터형을 검사해준다는 것이다. 예컨 대 double형 변수 a, b의 값을 교환하기 위해, swap(&a, &b); 라고 할것을 실수로 번지 연산자 &를 빠뜨려서, swap(a, b); 라고 하면 ANSI C에서는 에러가 발생하지만, pre-ANSI C에서는 매개변수의 데이터형 검사를 행하지 않으므로 에러가 전혀 발생하지 않으며 따라서 심 각한 벌레(bug)가 될 수 있다. 그 밖에 ANSI C에서는 이와 같은 매개변수의 데이터형 검사를 행하기 때문에, 프로그램 내에 작성한 함수가 여러 개 있을 경우 파스칼과 마찬가 지로 어떤 함수를 호출하려면 반드시 그 함수가 전에 이미 정의되어 있어 야 한다. 즉 함수 func_a가 func_b를 호출하고 다시 func_b가 func_c를 호 출하면 프로그램 내에 각 함수를 func_c, func_b, func_a의 순으로 위치시 켜야 한다. 이러한 함수 배치에 대한 제한을 피하기 위해 ANSI C에서는 함수 원형 에 의한 함수 선언을 지원하고 있다. 이는 파스칼의 forward 선언과 그 개 념이 거의 같다. 함수를 선언하는 방법은 앞의 예에 표시해 놓은 함수 원 형에다가 세미콜론을 붙여서 프로그램 선두에 두면 된다. 예를 들어서 swa p 함수를 선언하려면, +------ 함수 원형에 세미콜론을 | 붙여야 한다. void swap(double *pa, double *pb); | | +-------------------------------+ 함수 원형(function prototype) 이렇게 해두면, 예컨대 함수 func_a, func_b, func_c를 프로그램 선두 에다가 선언해두면, 함수 본체는 그 함수 선언 이후의 아무데나 순서에 상 관없이 둘 수 있다. 즉 func_a, func_b, func_c와 같은 순서로 위치시킬 수도 있다. 이와 같이 프로그램 내에 쓰인 모든 함수는 가급적 함수 선언을 프로 그램 선두에 해두는 것이 바람직하다. 따라서 프로그램 내에서 작성된 함 수는 물론 함수 선언을 해두어야 하고, 또한 printf, gets 등과 같은 터보 C의 표준 라이브러리 함수를 사용할 경우에도 그 함수들이 선언되어 있는 터보 C의 해당 표준 헤더 화일을 프로그램 선두에서 포함(include)시켜주 는 것이 바람직하다(단 main 함수만은 예외로 함수 선언이 전혀 필요없 다). 서론이 다소 길어졌는데, 이제 이 글의 본론인 "기억부류의 정복"에 들어가기로 한다. 지면이 한정되어 있기 때문에 글이 다소 빡빡하질 테니 까 마음을 가다듬고 한 글자 한 글자 또박또박 머릿속에 새기기 바란다. 그냥 얕잡고 덤벙덤벙 대며 읽다가는 글자가 전부 눈에서 반사되어 튕겨 나갈테니 하는 말이다. 그럼 건투를 빈다. 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #22 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터1-2: 기억부류의 정복 03/06 00:19 159 line --------------------------------------------------------------------- 3 지역변수 vs. 자동변수, 전역변수 vs. 외부변수 --------------------------------------------------------------------- 파스칼에는 전역변수(global variable)라는 것이 있다. 전역변수란 말 그대로 프로그램의 모든 부분에서 자유롭게 사용할 수 있는 변수이다. C에 는 파스칼의 전역변수와 그 개념이 동일한 외부변수라는 것이 있다. 파스 칼과 C의 변수를 비교해보자. 용어의 차이일 뿐 그 개념은 동일하다. <표 1> 파스칼과 C의 변수 ---s--------------------------------------------- 파스칼 터보 C ------------------------------------------------ 지역(local)변수 자동(automatic)변수 전역(global)변수 외부(external)변수 ------------------------------------------------ 앞서 서론에서 예로 든 swap 함수에서 선언(정의)된 temp라는 변수가 자동변수에 해당한다. 자동변수와 외부변수의 특징은 다음과 같이 비교된 다. 아무래도 한 구절 한 구절 암기하는 편이 좋을 성 싶다. <표 2> 자동변수와 외부변수픰� 비교 --------------------------------------------------------------------- [1] 변수를 정의하는 위치 * 자동변수는 함수 내부의 선언부에서 선언(정의)한다. * 외부변수는 함수 외부 아무 위치에서나 정의한다. [2] 변수의 사용 범위: * 자동변수는 선언(정의)된 함수 내부에서만 사용 가능하다. * 외부변수는 프로그램 전체에 걸쳐 모든 함수에서 사용 가능하다. [3] 변수의 수명: * 자동변수는 함수가 실행됨과 동시에 생성되며 함수가 실행될 동안에만 존재한다. 즉 함수의 실행이 종료됨과 동시에 소멸된큦�. 함수의 실행 이 종료되는 즉시 소멸되므로 메모리를 절약하는 효과를 가져온다. * 외부변수는 프로그램이 실행되는 동안 항상 존재하며 프로그램의 실행 이 종료될 때까지 결코 소멸되지 않는다. 외부변수가 저장하고 있는 값도 사용자가 변경하지 않는 한 프로그램의 실행이 종료될 때까지 그 대로 유지된다. [4] 변수를 정의할 때 초기치을 지정했을 경우: * 자동변수는 함수가 실행될 때마다 초기화된다. * 외부변수는 프로그램이 실행됨과 동시에 단 한 번만 초기화된다. [5] 변수를 정의할 때 초s기치를 지정하지 않았을 경우: * 자동변수는 모두 쓰레기값(garbage)을 가진다. 따라서 사용자가 어떠 한 방법으로든지 초기화한 다음 사용해야 한다. 외부변수는 모두 0으 로 초기화된다. [6] 저장되는 장소: * 자동변수는 동적인 스택(stack)상에서 생성, 저장, 소멸된다. * 외부변수는 스택과 별개인 정적 데이터 영역(<그림 1> 참고)에 저장된 다. --------------------------------------------------------------------- <그림 1> 소형(Small) 메모리 모델일 때의 메모리맵 ----------------------------s----------------------------------------- 세그먼트 레지스터와 메모리맵 사용도 세그먼트의 크기 | | +---------------------------+ CS--+-| | 최대 | | 코드 | 64K 바이트까지| | | +-| | +---------------------------+--+ 외부변수, DS,SS,ES--+-| 초기화된 데이터 s | | 정적변수, | +---------------------------+ +--문자열 상수가 | | 비초기화된 데이터 | | 저장되는 곳 | +---------------------------+--+ | | 근거리 힙 | +--동적 메모리 할당 최대 | |---------------------------|--+ 64K 바이트까지| | | | | 자유 공간 | | | | | |---------------------------|-s-+--SP | | | | 자동변수가 위치 +-| 스택 | | +---------------------------+--+--Starting SP +-| 원거리 힙 | | | | | +--동적 메모리 할당 | |---------------------------|--+ 남은 | | | 메모리 끝까지 | | | | | 자유 공간 | s | | | | +---------------------------+ * 초기화 또는 비초기화된 데이터의 영역이 정적 데이터(static data) 영역이다. --------------------------------------------------------------------- 그런데 파스칼의 지역변수에 해당하는 C의 자동변수의 경우에는 "선언 "과 "정의"를 구분할 필요가 없었다. 왜냐하면 자동변수는 정의가 곧 선언 이고 선언이 곧 정의이기 때문에, 정의라는 용어를 사용하지 않고 관습상 선언이라는 용어를 사용하는 것이 일반적인 경향s이다. 그래서 좀전에 자동변수 temp를 언급할 때, "변수 정의"라는 용어와 " 변수 선언"이라는 용어를 동일한 뜻으로 간주하여 "변수를 선언(정의)한다 "라고 했다. 그러나 외부변수나 함수의 경우 "정의(definition)"와 "선언 (declaration)"이라는 용어가 명백히 구분지어져 사용되므로 그 뜻을 명확 하게 이해하는 것이 대단히 중요하다. --------------------------------------------------------------------- 3 정의(definition)와 선언(declaration)의 구별 ----------------------------------------------------s----------------- * 정의와 선언의 대상은 변수와 함수 두 가지로 정한다. 이 글에서는 변수와 함수만 정의와 선언의 대상으로 간주한다. * 정의는 "만든다"는 의미를 가지고 있다. * 선언은 "알린다"는 의미를 가지고 있다. * 정의는 변수나 함수의 특성을 언제나 완전하게 지정해 주어야 한다. 왜냐하면 완전하게 지정해야만 "만들 수" 있기 때문이다. * 선언은 변수나 함수의 특성 중 필요한 것만 지정할 수 있다. 왜냐하면 변수나 함수를 사용하는데 필요한 정보만 "알려주면" 되기 때 문이다. 그러므로 필요s없는 정보는 생략할 수 있다. * 따라서 배열의 크기나 매개변수 리스트는 정의에 명시해야 한다. * 따라서 배열의 크기나 매개변수 리스트는 선언에서 생략 가능하다. 단, 생략하는데 약간의 제약이 따른다. * 정의는 변수나 함수를 위한 저장 장소를 메모리상에 할당하도록 한다. * 선언은 변수나 함수의 특성을 컴파일러에게 알려주기만 한다. 특성은 변수나 함수의 데이터형, 배열의 크기, 함수의 매개변수 리스트 등등을 포함해서 변수나 함수에 대한 모든 정보를 말한다. < 하나의 변수나 함수에 대해 > * 정픰풔� 만드는 것이므로 프로그램 전체를 통해 단 한 번만 이루어진다. * 선언은 알리는 것이므로 프로그램 전체를 통해 여러 번 중복되어도 좋 다. 여기서 프로그램 전체란 프로그램이 둘 이상의 모듈로 구성되어 있 을 때 그 모든 모듈을 포함해서 일컫는다. * 정의는 언제나 선언을 겸한다! * 선언은 결코 정의를 겸할 수 없다. * 자동변수의 경우 정의와 선언은 구별되지 않는다. * 외부변수와 함수의 경우 정의와 선언은 명확하게 구별된다. * 따라서 자동변수의 경우 구별없이 "변수를 선언 또는 정의한다"고 말한 s 다. * 따라서 외부변수의 경우 "변수 선언"과 "변수 정의"는 서로 다르다. * 따라서 함수의 경우 "함수 선언"과 "함수 정의"는 서로 다르다. < 정의에 의한 선언 또는 그냥 선언이 미치는 범위(scope) > * 함수 내부에서 선언이 이루어진 경우 함수 내부에만 알려진다. * 함수 외부에서 선언이 이루어진 경우 선언이 이루어진 화일 내(프로그 램 전체가 아님)에만 알려진다. 별다른 조치를 취하지 않으면 다른 화 일에 선언이 알려지지 않는다. * 선언은 해당 변수나 함수가 실제 사용되기 전에 이루어져야 한다. 켽瀏� 지 않으면 변수의 경우 "Undefined symbol" 에러가 발생하며 함수의 경 우 "Type mismatch in redeclaration"에러가 발생할 수 있다. 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #23 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터1-3: 기억부류의 정복 03/06 00:37 263 line --------------------------------------------------------------------- 4 외부변수의 정의(definition) --------------------------------------------------------------------- 외부변수를 정의하는 방법은 자동변수를 선언(정의)하는 방법과 거의 유사하다. 단 한 가지, 정의하는 위치가 함수 내부가 아니라 함수 외부라 는 점만 다를 뿐 나머지는 똑같다. 그러므로 어떤 변수가 정의되었을 때 그 정의된 위치가 함수 내부이면 자동변수, 함수 외부이면 외부변수라고 보면 틀림없다. <그림 2> 외부u변수와 자동변수의 정의 방법 비교 --------------------------------------------------------------------- int function1(int param); --- 함수 선언 ...... char *format; -+ int number; +- 외부변수를 정의 double value[10]; -+ 이후의 모든 함수에서 사용할 수 있음 void main(void) { int temp; -+- 자동변수를 선언(정의) float realnumber; -+ main 함수 내에서만 사용 가능. ...... temp = function1(10); ...... } char mychar; ---- 외부변수를 정픲� 이후의 모든 함수에서 사용할 수 있음 main 함수에서는 사용할 수 없음에 주의 int function1(int param) { char c; ---- 자동 변수를 선언(정의) float realnumber; ---- main 함수 내의 똑같은 이름을 가진 realnumber와는 전혀 상관 없는 ...... 별개의 자동변수 c = mychar & 0x7f; ...... } --------------------------------------------------------------------- <그림 2>를 이해하는데 별 다른 무u리가 없으리라 믿고 더 이상 부연하 지는 않겠다. 여기서는 외부변수를 정의할 때 지켜야할 관례(관습) 한 가 지만 알아보도록 하자. --------------------------------------------------------------------- [관례] 외부변수는 함수 선언과 같이 화일의 선두에서 정의하도록 한다. 즉 화일 내의 어떤 함수라도 정의되기 이전에 외부변수를 정의하 는 것이 좋다. <그림 2>의 mychar 외부변수처럼 함수들 사이에서 정의하는 것은 바람직하지 않다. 왜냐하면 차후에 main 함수u에서 mychar를 사용할 경우 에러가 발생하기 때문이다. --------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------- 5 모듈별 분할 컴파일과 외부변수의 선언 --------------------------------------------------------------------- 이제 외부변수의 선언에 대하여 알아보자. 외부변수를 선언하는 이유 는 한 마디로 모듈별 분할 컴파일(separate compilation)을 가능하게 하기 위함이다. 보통 프로그램의 크u기가 어느 정도 이상(대략 500행 이상)으로 커졌을 경우 하나의 소스 화일 안에 프로그램 전부를 담는 것은 상당히 비 효율적이다. 그것은 컴파일하는 데 소요되는 시간이 무시할 수 없을 만큼 걸리기 때문이다. 대개 500행 정도 되는 비교적 긴 프로그램에 있는 벌레를 완전히 제거 하기 위해서는 컴파일을 수십 번, 꼬이면 백수십 번까지도 해야 하므로 소 스 화일의 크기가 크면 클수록 컴파일 효율이 극도로 저하된다. 따라서 긴 하나의 소스 화일을 작은 소스 화일 여러 개로 분할하여 컴파일하는 것이 여러툁際� 좋다. 그렇게 분할 컴파일을 통하여 각각의 화일마다 독립적으로 벌레를 제거한 다음 최종적으로 링크 과정을 거쳐 실행 화일을 만들면 되 는 것이다. 이렇게 하나의 프로그램을 몇 개의 소스 화일에 나누어 담을 때 각각의 소스 화일을 그 프로그램의 모듈(module)이라고 부른다. C는 원래부터 모듈별 분할 컴파일을 지원해오던 언어이다. 파스칼의 경우 터보 파스칼 3.0 이전 버전에서는 모듈별 분할 컴파일이 지원되지 않 다가 터보 파스칼 4.0에 이르러서야 유닛(unit)이라는 개념으로 지원되기 시작했큨�. 모듈별 분할 컴파일의 가장 큰 장점은 말 그대로 각각의 모듈을 독립적으로 컴파일할 수 있다는 점이다. 따라서 어느 한 모듈에 에러가 발 생했을 경우 전체 모듈을 컴파일할 필요가 없이 에러가 발생한 모듈만 컴 파일할 수 있다. 그러므로 컴파일 시간이 크게 단축됨과 동시에 벌레잡기 (debugging)에도 그만이다. 여기까지 모듈별 분할 컴파일의 효용에 대하여 알아보았다. 다음으로 모듈별 분할 컴파일을 하려면 외부변수를 선언할 필요가 있음에 대하여 알 아보자. 하나의 프로그램을 여러 개의 모듈u로 나눌려면 각 모듈 간의 정보 교 환이 필요하다. 특히 외부변수에 대한 정보 교환이 절실히 요청된다. 따라 서 각각의 모듈에서 사용할 외부변수에 대한 정보를 어떻게 해서든지 각각 의 모듈마다 알려주어야 할 것이다. 설명을 이해하기 좋도록 하기 위해 예 를 들어서, 전체 프로그램이 source1.c, source2.c, source3.c라는 화일명 을 가진 모듈로 분할되어 있고 source1.c 모듈에 mylove라는 외부변수가 정의(선언이 아님)되어 있다고 하자. <그림 3> 각각의 모듈에서 사용할 외부변수 정의 --------------------u------------------------------------------------- 외부변수 mylove를 정의 source1.c에 정의된 | 외부변수를 사용 source1.c | source2.c source3.c | +---------------+-+ +-----------------+ +-----------------+ | | int mylove; --+ | | int yourlove[3];| | int func2(.....)| | | | | | | { | | | void main(void) || inut func1(.....)| | ...... | | | { | | { | | mylove = 1;-+-+ | ...... | | ...... | | ...... | | } | | } | | } | | | | | | | | void sub1(void) | | void sub2(void) | | void sub3(void) | | { | | { | | { | | ...... | | ......| | u ...... | | } | | } | | } | +-----------------+ +-----------------+ +-----------------+ 성공적으로 컴파일됨 성공적으로 컴파일됨 "Undefined symbol"에러 발생 --------------------------------------------------------------------- 그런데 외부변수는 앞에서 언급했듯이 단 한 번만 정의할 수 있다. 그 러므로 하나의 외부변수에 대한 정의는 하나의 모듈 안에서 단 한 번만 이 루어진다. 즉 mylove는 source1.c 내에서 단 한 번만 정의된u다. 이때 정의 는 언제나 선언을 겸하므로 외부변수가 정의되어 있는 모듈 내부에는 그 외부변수가 "알려진다". 따라서 mylove는 source1.c 내에서 사용 가능하 다. 그러나 선언의 영향이 미치는 범위는 하나의 모듈로 한정되어 있어서 mylove의 정의만으로는 다른 모듈에 그 외부변수의 존재를 알릴 수가 없 다. 즉 source2.c나 source3.c 같은 다른 모듈에서 mylove를 사용할 수 없 다는 뜻이다. <그림 3>에서 mylove는 source1.c와 source3.c에 쓰인다. 그러므로 각 각의 모듈을 컴파일해보면 source1.uc와 source2.c는 성공적으로 컴파일되 지만 source3.c는 "Undefined symbol" 에러를 내고만다. 왜냐하면 외부변 수 mylove의 존재가 source3.c에 알려지지 않았기 때문이다. 그렇다고 source3.c에 mylove를 중복해서 정의해 놓으면 컴파일이야 물론 성공적으로 되지만 나중에 세 모듈을 링크할 때 source1.c의 mylove 와 source3.c의 mylove가 충돌을 일으킬 수 밖에 없다. 이럴 때 정의는 하 지 않고 단순히 알리기만 하는 "선언"이 필요한 것이다. 선언은 중복되어 도 좋다고 앞에서 분명히 언급했음을 상기하기 u바란다. 외부변수의 선언은 키워드 extern을 써서 아래와 같이 한다. extern 데이터형 변수명1, 변수명2, ......; 변수 정의 방법과 비교해 볼 때 문장의 선두에 extern이란 키워드를 삽입한 것을 제외하고는 거의 유사한 것처럼 보인다. 그러나 선언은 필요 한 정보만 제공해도 된다는 특징이 있기 때문에 정의보다는 더 간단하게 기술할 수 있다. 간단하게 선언하기 위해 생략할 수 있는 두 가지 예는 배 열의 크기와 함수의 매개변수 리스트이다. 그런데 함수의 매개변수 리스트는 매개변수의 데이터u형 검사를 위해 가급 적 생략하지 않는 것이 좋기 때문에 실제로는 배열의 크기만 생략할 수 있 다고 보는 편이 바람직하다. 예를 들어 배열의 정의가 아래와 같을 때, int array[100]; 위의 배열을 선언하고자 할 경우 배열의 크기를 생략할 수 있다(단, 다차원 배열일 때는 약간의 제약이 따른다). 그러므로 extern int array[100]; extern int array[]; 위의 두 문장은 동일한 선언이다. 그런데 관습적으로 간단한 extern i nt array[]의 선언을 주로 사용한다. 자, 그럼 외부변수의 선언을 사u용하여 <그림 3>의 모듈을 수정해보자. 선언은 정의와 마찬가지로 각 모듈의 선두부분에 하는 것이 좋다. 이 점을 염두에 두고 <그림 3>을 수정하면 아래의 <그림 4>와 같이 된다. <그림 4> 그림 3의 외부변수의 선언을 수정 --------------------------------------------------------------------- 외부배열 yourlove를 정의 | 외부변수 mylove를 정의 | 외부변수 mylove를 선언 | u | | source1.c | source2.c | source3.c | +---------------+-+ +------------------+| +-----------------+ | | int mylove;---+ | | int yourlove[3];-++ | extern int | | | | | | | mylove; ----+-+ | extern int | | | | | | yourlove[]; | | | | int func2(.....)| | | | | | { u| | void main(void) | | int func1(.....) | | ...... | | { | | { | | mylove = 1; | | ...... | | ...... | | ...... | | } | | } | | } | | | | | | | | void sub1(void) | | void sub2(void) | | void sub3(void) | | { | | { | | { | | ...... | | u ...... | | ...... | | } | | } | | } | +-----------------+ +------------------+ +-----------------+ 성공적으로 컴파일됨 성공적으로 컴파일됨 성공적으로 컴파일됨 --------------------------------------------------------------------- 외부변수의 선언 규칙에 대해서는 이야기가 다 끝났다. 남은 것은 선 언 방법상의 테크닉적인 문제이다. 외부변수의 갯수가 한두 개 정도라면 모르지만 갯수가 10개 정도만 넘어가탒� 두 가지 짜증나는 문제가 발생한 다. 그것은 외부변수를 사용하는 각각의 모듈마다 일일이 그 외부변수를 선언해주어야 한다는 점과(외부변수가 정의된 모듈은 물론 선언이 필요없 다), 만약 외부변수 중에 하나라도 수정해야 할 경우가 생기면 그 외부변 수의 정의와 선언을 포함하는 모든 모듈을 일일이 에디터로 읽어들여 번거 롭게 수정해주어야 한다는 점이다. 예를 들어 변수명 mylove를 loveofmine으로 변경하려면 source1.c 모듈과 source2.c 모듈을 모두 수정해주어야 한다. 이런 방법은 대단히 번u거로울 뿐만 아니라 수정하다가 자칫 실수할 소지가 많으므로 아무래도 다른 방법 을 강구하는 것이 좋다. 이럴 때 #include문을 사용한 간단한 테크닉을 쓰 는 것이다. 앞의 <그림 4>를 잘 살펴보면 source1.c 모듈에서 사용하지도 않는 yo urlove라는 배열을 쓸데없이 선언했음에도 불구하고 선언은 중복 가능하다 는 이유로 인해 컴파일은 성공적으로 끝낼 수 있음을 알 수 있다. 이처럼 모듈 내에서 사용하지 않는 외부변수라도 선언은 얼마든지 할 수 있다는 점을 최대한 이용한다. 우선 모든 모듈 내u에 정의된 외부변수의 선언을 별도의 헤더 화일 내 에 모조리 모아 놓고, 그 다음 각각의 모듈에서 #include문으로 그 헤더 화일을 포함하도록 하는 것이다. 이렇게 되면 어떤 외부변수의 추가 또는 변경 사유가 생기더라도 각각의 모듈을 일일이 번거롭게 수정할 것 없이 외부변수의 선언들을 모아 놓은 헤더 화일만 손보면 된다. 물론 헤더 화일을 사용하더라도 어차피 외부변수의 정의가 수정되면 그 외부변수를 사용하는 모든 모듈을 재컴파일해야 하지만, 각 모듈의 소 스를 일일이 수정해야 하는 번거톟恝遲� 덜 수 있게 되어 대단히 편리하다. 게다가 헤더 화일에 각 모듈이 가지는 함수의 선언들까지 모아 놓으면 금 상첨화일 것이다. <그림 4>를 헤더 화일을 사용하여 재구성하면 아래의 <그림 5>와 같이 된다. <그림 5>의 헤더 화일 hd.h에는 함수 선언도 포함시켰다. <그림 5> 외부변수의 선언을 모아 놓은 헤더 화일 --------------------------------------------------------------------- hd.h +-----------------------+ | void sub1(void); | | int func1(......); | | void sub2(......);u | | int func2(......); | | void sub3(......); +-------------------------------------------+ | +---------------------+ | | extern int mylove; | | | | extern int yourlove[];| | | +---------------------+-+ | | | | | source1.c | source2.c | u source3.c | +-----------------+ | +------------------+ | +------------------+| | #include "hd.h"-+---+ | #include "hd.h" -+--+ | #include "hd.h" -++ | | | | | | | int mylove; | | int yourlove[3]; | | int func2(.....) | | | | | | { | | void main(void) | | int func1(.....) | | ...... | | { | | { | | muylove = 1; | | ...... | | ...... | | ...... | | } | | } | | } | | | | | | | | void sub1(void) | | void sub2(void) | | void sub3(void) | | { | | { | | { | | ...... | | ...... | | ...... | |} | | } | | } u | +-----------------+ +------------------+ +------------------+ 성공적으로 컴파일됨 성공적으로 컴파일됨 성공적으로 컴파일됨 --------------------------------------------------------------------- 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #24 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터1-4: 기억부류의 정복 03/06 00:40 220 line --------------------------------------------------------------------- 6 정적변수(static variable) --------------------------------------------------------------------- 6.1 내부정적변수(internal static variable) 자동변수는 그 수명이 영구적이지 못해서 함수의 실행이 종료되는 즉 시 소멸된다. 자동변수의 이러한 특징은 메모리의 절약이나 기타 여러가지 측면에서 볼 때 대단히 유용하지만, 어떤 상황 하에서는 변수가 소멸되지 않고 계속 남아있는 것이 더 좋을 때가 있다. 이럴 때 긴요하�9� 쓰이는 것 이 바로 내부정적변수(internal static variable)이다. 내부정적변수의 선언(정의)은 자동변수 선언문의 선두에 static이라는 키 워드를 붙이기만 하면 된다. static 데이터형 변수명, 변수명, ......; +-----프로그램 실행시 단 한 번만 초기화된다. 예) | static double pi = 3.141592; static int array[100]; | +---------0으로 초기화된다. 내부정적변수의 특징은 딱 한 가지만 제외하고는외9부변수의 특징과 완전히 동일하다. 그 한 가지란, 외부변수는 프로그램 전체에 걸쳐 사용 가능한 전역변수이지만 내부정적변수는 반드시 함수 내부에서만 쓰이는 지 역변수라는 점이다. 그 외에는 외부변수의 특징과 똑같다. 그리고, ------------------------------------------------------ 내부정적변수는 외부변수의 특징을 가진 자동변수이다. ------------------------------------------------------ 라고 생각하면 비록 정확한 표현은 결코 아니지만 내부정적변수에 대해 대 략적으로나마 감을9 잡는데는 다소나마 도움이 되리라 본다. 6.2 외부정적변수(external static variable) 외부정적변수(external static variable)는 외부변수와 비교해볼 때 변수 사용 범위(scope)만 제외하고 완전히 동일하다. 외부변수는 자신이 정의된 모듈 이외의 모듈에 extern문을 써서 알릴 수 있다(즉 외부변수 선 언). 그러나 외부정적변수는 결코 알릴 수 없다. 즉 외부정적변수가 정의 된 모듈 내에만 알려진다. 따라서 외부정적변수는 자신이 정의된 모듈 내 에서만 사용 가능하고 다른 모듈에서는 사용이 불가�9�하다. 이 점을 감안 하면 외부정적변수의 특징을 아래와 같이 표현할 수 있다. ----------------------------------------------- 외부정적변수는 특정 모듈 전용의 외부변수이다. ----------------------------------------------- 다시 말해서 외부정적변수는 특정한 모듈 내에서만 사용할 뿐 다른 모 듈에는 알릴 필요가 없거나, 알려서는 안 될 때 사용하면 된다. 외부정적 변수의 정의는 외부변수를 정의할 때 문장 선두에 static이라는 키워드만 붙이면 된다. static 데이터형 변수명1, �9�수명2, ......; 예) static float pi = 3.141592; static int array[10]; 위의 정의에서 알 수 있듯이 내부정적변수와 정의하는 방법이 완전히 동일하다. 다만 정의하는 위치가 다를 뿐이다. 따라서 정적변수가 함수 내 부에서 정의되었을 때 내부정적변수, 함수 외부에서 정의되었을 때 외부정 적변수라고 보면 틀림없다. 이 점을 고려하여 이 글에서 앞으로 특별히 명시해야 할 경우를 제외 하고는 "내부정적변수"나 "외부정적변수"라는 용어의 사용을 피하고 그냥 "정적변수(static variable)"라는 9용어를 사용하기로 한다. 그 정적변수가 내부형인지 외부형인지는 정의되어 있는 위치를 봐서 판별하기 바란다. 한편 외부정적변수는 모듈별 분할 컴파일을 하지 않는 한 거의 쓸모 없는 존재이다. 왜냐하면 프로그램 전체가 하나의 모듈로 구성되어 있을 경우, 외부변수와 외부정적변수가 전혀 구별되지 않기 때문이다. 왜 구별 되지 않는지는 곰곰히 생각해보면 이해가 갈 것이다. 다음의 정적함수도 마찬가지이다. 그리고 이 글을 처음 쓸 당시에는 터보 C가 제공하는 Project-Make 기 능을 써서 모듈�9� 분할 컴파일의 예를 다뤄 볼 작정이었지만 글을 써나가 다 보니 지면 사정이 도저히 허락치 않아서 부득이 생략할 수 밖에 없음을 안타깝게 생각하는 바이다. 또한 변수의 종류 중에는 지금까지 설명한 자동변수, 외부변수, 정적 변수 외에도 C만의 특이한 존재인 "레지스터변수"라는 것이 있는데 용도가 매우 제한되어 있는 관계로 이 글에서는 논하지 않겠다. 사실 레지스터변 수는 몰라도 전혀 지장이 없다. --------------------------------------------------------------------- 7 정적함수(static9 function) --------------------------------------------------------------------- 정적함수(static function)의 의미는 아래와 같다. 외부정적변수의 개 념과 매우 유사함을 알 수 있을 것이다. 정적함수의 용도도 외부정적변수 와 같다. 즉 어떤 함수가 특정한 모듈 내에서만 사용될 뿐 다른 모듈 내에 서는 전혀 사용되지 않을 때(또는 사용해서는 안 될 때) 그 함수를 정적함 수로 정의하면 되는 것이다. --------------------------------------- 정적함수는 특정 모듈 전용의 함수이다. ----9----------------------------------- 다음으로, 정적함수를 정의, 선언하는 방법은 다음과 같다. * 정적 함수의 정의 static 함수형 함수명(매개변수 리스트) { ...... } * 정적 함수의 선언 +--- 함수 원형(prototype) | +---------------------------+-------+ static 함수형 함수명(매개변수 리스트); 정적함수도 보통의 함수나 외부변수처럼 선언할 수 있다. 그러나 선언 이 불필요한 외부정적변수와는 달리 정적함수는 선언이 필요하다. 그 이유 는9 "Type mismatch in redeclaration" 에러를 막기 위함이다. 물론 선언은 그 모듈 선두에서 행하는 것이 가장 바람직하다. 그러면 <그림 5> 같이 프로그램을 구성할 때 정적함수의 선언은 과연 어디에 두어야 할까? 정적함수는 자신이 정의된 모듈 이외의 모듈에 자신 의 존재를 알릴 수 없으므로 <그림 5>의 hd.h와 같은 헤더 화일에 정적함 수의 선언을 두어서는 안 된다. 따라서 정적함수의 선언은 그 자신이 정의 된 모듈의 선두에 두는 것이 가장 바람직한 방법이다. -------------------------------------9-------------------------------- 8 기억부류(storage class) --------------------------------------------------------------------- 이번 달 연재의 부제목이 "기억부류의 정복"임에도 불구하고 처음부터 이제까지 기억부류라는 말을 거의 쓰지 않았는데 이제서야 비로소 기억부 류에 대하여 이야기하겠다. 기억부류(storage class)라는 용어가 상당히 생소할 줄로 안다. 그러 나 말만 생소할 뿐 그 용어의 개념은 이미 다 익혔다. 일단 변수를 예로 들자. 변수의 종류는 크게 나누어서 자동변수,외�9觀�수, 정적변수, 레지 스터변수(이 글에서는 설명하지 않았음)의 4가지 부류로 구분된다. 기억부 류(storage class)란 별 것 아니라 바로 이들 4가지 부류를 통틀어서 일컫 는 용어이다. 기억부류는 <표 3>과 같이 그 변수나 함수의 저장 장소와 선언의 영향 이 미치는 범위에 따라 구분된다. 참고로 <표 3>에서 기억부류지정자(stor age class specifier)란 auto, static, extern, register 등의 키워드를 총칭하는 용어임을 알아두기 바란다. <표 3> 4가지 기억부류와 대응하는 기억부류지정자 -------------9--------------------------------------- 기억부류지정자 변수 함수 ---------------------------------------------------- auto 자동변수 x (automatic variable) extern 외부변수 (외부)함수 (external variable) static 정적변수 정적함수 (static variable) (static function) register 레지스터변수 x (regist9er variable) ---------------------------------------------------- * auto 키워드는 항상 생략 가능하며 보통 생략한다. * static, register 키워드는 생략할 수 없다. * extern 키워드는 변수 선언에만 쓰인다. 위의 <표 3>에 보이듯이 자동함수나 레지스터함수는 존재하지 않음을 알 수 있다. 16비트의 레지스터에 수백, 수천 바이트의 함수를 저장할 수 는 없는 일이며 또한 스택상에서 생성, 소멸하는 함수가 존재할 수도 없는 일이다. 따라서 보통 일반적인 함수는 기억부류로 따지자면 원래 모두 외 부형9(external)이다. 다만 함수를 정의할 때 static 키워드를 쓰면 그 함 수가 정적함수가 될 뿐이다. 함수는 2가지의 기억부류 밖에 없는데 반하여 변수는 다양한 기억부류 를 가진다. 왜냐하면 기억부류를 조합할 수 있기 때문이다. 아래에 가능한 조합 방식을 모두 선보였다. 아래에서 한 가지 유의할 것은 auto라는 키워 드이다. 사실 모든 자동변수는 e와 같이 auto 키워드를 써서 선언(정의)되 어야 한다. 그러나 다행히도 auto 키워드는 항상 생략 가능하기 때문에 여 태까지 우리는 d와 같이 auto라는 키워드 없이 9자동변수를 선언(정의)할 수 있었다. int a; <--- 외부변수 a의 정의 겸 선언 (다른 모듈에 알려질 수 있다) extern int b; <--- 외부변수 b의 선언 (통상 b는 다른 모듈에 정의되어 있을 것이다) static int c; <--- 외부정적변수 c의 정의 겸 선언 (다른 모듈에는 알려지지 않는다) void main(void) { int d; <--- 자동변수 d의 정의 겸 선언 auto int e; <--- 자동변수 e의 정의 겸 선언(auto는 생략 가능) static9 int f; <--- 내부정적변수 f의 정의 겸 선언 register int g; <--- 레지스터변수 g의 정의 겸 선언 ...... } 다음으로, 변수의 기억부류를 선택하는 요령에 대해서 알아보자. 변수 의 기억부류를 선택하는 데 있어서 기본 원칙은 다음과 같다. 왜 이런 원 칙이 정당한가 하는 이유는 독자 스스로 생각해보기 바란다. --------------------------------------------------------------------- [1] 피치 못할 경우를 제외하고는 가능한 한 자동변수를 택한다. [2] 외부변수의 사용은 최대한 자제하고 9공용성이 매우 높은 변수에 한해 외부변수로 정의한다. [3] 초기화가 꼭 필요하거나 공용성을 가지는 배열은 주로 외부형으로 정 의한다. 초기화될 필요가 없거나 공용성이 거의 없는 배열은 가급적 자동배열로 선언하도록 한다. [4] 모든 외부변수(정적변수 포함)는 가능한 한 초기화를 한다. [5] 외부변수는 가능한 한 읽기 전용(read only)으로 사용한다. [6] 특정 외부변수의 값을 변경하는 함수는 가능한 한 하나의 함수로 제한 한다. [7] 자동변수의 값을 보존할 필요가 있을 경우 내부정적변9수로 정의한다. [8] 프로그램이 하나의 모듈로 구성되어 있을 경우 외부정적변수를 사용할 필요는 전혀 없다. --------------------------------------------------------------------- 그 밖에 함수의 형식매개변수(formal parameter)는 기억부류로 따지자 면 자동변수에 해당되며, 상수 중에서 문자열 상수(string constant)의 경 우 저장 장소가 정적 데이터 영역이기 때문에 그 기억부류는 정적(static) 임을 참고하기 바란다. 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #25 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터1-5: 기억부류의 정복 03/06 00:42 161 line --------------------------------------------------------------------- 9 다음에는 --------------------------------------------------------------------- 이상에서 C의 기억부류에 대해 자세히 살펴보았는데, 이건 연습 게임 에 불과하다. 사실 이번 달 얘기는 다음 달의 얘기를 끌어내기 위한 전초 전 성격을 띄고 있어서 뚜렷하게 "바로 이거다!"하고 얻어 낼 성과는 그리 변변치 못할 것으로 여겨진다. 그러나 기억부류에 관한 사항을 철저하게 파악하고 있어야 앞으로 전개해 나갈 내용을 충분히 이�2末� 수 있게 된다 는 점을 명심하기 바라며, 다음 달부터는 대략 3회에 걸쳐 이번 연재의 하 일라이트인 "C의 대명사 포인터"에 관하여 집중적으로 탐구해볼 생각이다. 시중에 나와있는 어떠한 C 관계 서적보다도 한층 체계적이고 논리적이고 분석적으로 포인터의 모든 것을 하나도 남김없이 낱낱이 파해쳐 나갈 작정 이니 기대해도 좋을 성 싶다. 바야흐로 독자 여러분도 이제 포인터를 완전 히 정복할 수 있게 된 것이다! --------------------------------------------------------------------- 부록 덤으로 2 --------------------------------------------------------------------- 필자가 이번 연재를 맡으면서 마소 편집부에 한 가지 물어본 게 있다. 그것은 마소의 독자들이 글의 내용을 떠나서 일반적으로 가장 선호하는 게 뭐냐는 물음이었다. 그랬더니 마소 편집부 왈, "뭔가 보여줘야 한다"는 응 답을 얻었다. 말인 즉 독자의 눈을 즐겁게 해주어야 한다는 것이다. 그렇 다면 눈을 즐겁게 해주는 가장 쉬운 방법이 무엇인가? 그건 바로 그래픽이 아닌가? 마침 이번 달의 글이 다소 빠듯해서 변변한 예제 하나�2愎� 차에 잘됐 다 싶어, 덤으로 볼만한 그래픽 예제를 하나 소개하기로 한다. 하기사 이 번 예제가 만들어 내는 그림이야 흔하게 본 것일테지만, 베이직이나 파스 칼이 아닌 터보 C에서 새로이 "실행시켜보는 재미" 또한 만만치 않으리라 본다. 일단─은 예제의 내용에 일체 신경쓰지말고 그저 실행이 된다는 사 실을 즐기기 바란다. 우선 예제를 sombrero.c라는 화일명으로 입력부터 하기 바란다. 다 입 력하고 디스크에 세이브했으면, 키를 눌러 도스로 빠져나가서 현재 디렉토리(current directory)�2� herc.bgi라는 그래픽 드라이버(graph ics driver) 화일이 있는지 점검한다. 이 화일이 없으면 예제가 실행되지 않는다. EGA 사용자라면 그것 대신에 egavga.bgi라는 그래픽 드라이버 화 일이 필요하다. 점검했으면 도스 명령행에 exit⇔를 입력하여 터보 C 통합 개발환경(약칭 IDE)으로 되돌아온다. 그런 다음, 만약 독자의 터보 C가 버전2.0이라면, 키를 눌러 컴파일 ◎링크가 무사히 끝나는가 확인하고 키를 눌러서 예제를 실행시 킨다. 만약 터보 C 1.5라면 아래 두 줄의 짤막한 내용을 somb2rero.prj라는 화일명으로 입력한 뒤 키를 눌러 디스크에 세이브시킨다. --------------------------------------------------------------------- sombrero graphics.lib --------------------------------------------------------------------- 이제 를 눌러 "Project" 메뉴를 선택하고 곧이어 "Project nam e" 항목을 택한다. 그러면 IDE가 프로젝트 화일명의 입력을 요구하는데 so mbrero⇔라고 입력하면 된다. 그런 다음 키를 눌러 컴파일◎링크가 무 사히 끝나는지 확인하고 키를 눌러2 예제를 실행시킨다. 그러면 화 면 가득히 근사한 멕시코 모자가 그려질 것이다. 참고로 도(degree)단위의 각도인 매크로 상수 ZROTATE, YROTATE, XROTATE의 값을 수정하면 또다른 각도에서 바라본 멕시코 모자의 그림을 얻을 수 있다. 예를 들어 XROTATE 를 180.으로 변경하면 모자가 뒤집어진다. <리스트 1> 그래픽 예제 프로그램 --------------------------------------------------------------------- /* File SOMBRERO.C: Sombrero - HGC/EGA version */ #include -+-그래픽 함수와 수학 함수�2� 선언이 들어있음 #include -+ +-----불린형을 정의 typedef enum {false, true} boolean; void graph(double y, double z, int *plotted); -+ void rotate3d(double xr, double yr, double zr, | 함수 선언 double *px, double *py, double *pz);-+ /* |z */ 이 예제에서 #define SIZE 2. /* | */ 쓰인 3차원 좌표계 #define ZROTATE 11. /* | */ 2 그래픽 화면은 #define YROTATE 40. /* +------ y */ yz평면에 해당함 #define XROTATE 0. /* / */ /* / */ /* x */ double function(double x, double y) 멕시코 모자를 나타내는 { 3차원 평면의 식 double f; f = hypot(x, y) / 35.; if (fabs(f) < 1.e-5) return (40. * M_PI); else return (40. * sin(f * M_PI) / 2f); } void main(void) { 자동변수를 선언(정의) int graphdrive = DETECT, graphmode; int plotted = false; ---- 곡선의 시작점인지의 여부를 가림 double x, y, z, x2, y2, z2; ---- 3차원 좌표 double zr, yr, xr; ---- 각각 z축, y축, x축을 중심으로 하는 회전각 initgraph(&graphdrive, &graphmode, ""); zr = ZROTATE * M_PI / 180.; -+ yr = YROTATE * M_PI / 180.; | 라디안 값으로 환산 xr = XROTATE * M_PI / 180.; -+ for (x = -115.2; x <= 115.; x += 5.) { for (y = -115.; y <= 115.; y += 5.) { z = function(x, y); x2 = x * SIZE; -+-- 좌표를 SIZE배만큼 확대 y2 = y * SIZE; | z축, y축, x축을 중심으로 각각 z2 = z * SIZE; -+ | 회전 rotate3d(xr, yr, zr, &x2, &y2, &z2);-+ graph(y2, z2, &plotted); ---+ } 3차원 곡선을 plotted = false; yz평면에 투영한 정사영을 화면에2 그림 } | +-새로운 곡선을 그림 getch(); closegraph(); ---- 그래픽 시스템을 종료 } /* Rotation order : z axis -> y axis -> x axis */ void rotate3d(double xr, double yr, double zr, double *px, double *py, double *pz) { double x = *px, y = *py, z = *pz; double x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3; x1 = x * cos(zr) - y * sin(zr); -+ y1 = x * sin(zr) + y * cos(zr); | z축을 중심으로 zr만큼 회전 z12 = z; -+ x2 = x1 * cos(yr) - z1 * sin(yr); -+ y2 = y1; | y축을 중심으로 yr만큼 회전 z2 = x1 * sin(yr) + z1 * cos(yr); -+ x3 = x2; -+ y3 = y2 * cos(xr) - z2 * sin(xr); | x축을 중심으로 xr만큼 회전 z3 = y2 * sin(xr) + z2 * cos(xr); -+ *px = x3; -+ *py = y3; | 실매개변수 x2, y2, z2에 값을 대입 *pz = z3; -+ (actual parameter) } void graph(double y, double z, int *p2lotted) { int xx, yy, xasp, yasp; getaspectratio(&xasp, &yasp); ---- 화면의 종횡비를 구함 xx = getmaxx() / 2 + (int)y; yy = getmaxy() / 2 - (int)(z * xasp / yasp); if (*plotted == false) moveto(xx, yy); --- CP만 이동 else lineto(xx, yy); ---- 곡선의 시작이 아니면 선을 그림 *plotted = true; } --------------------------------------------------------------------- <제1회 끝> 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #26 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터2-1: 포인터 연산의 정복 03/06 00:44 242 line 작성 연월일: 1989.8.27 마이크로소프트웨어 게재: 1989.10 HWP/TXT 변환: 1993.3.5 >>> 정복 터보 C <<< 제2회 포인터 연산(pointer operation)의 정복 글/임인건 (서울대 기계공학과3) --------------------------------------------------------------------- 1 본론에 앞서 --------------------------------------------------------------------- 저번 달에는 입가심으로 기억부류의 정복에 대하여 논했다. 혹시 입가 심할 때부터 울컥�2構� 체하지나 않았는지 모르겠다. 아뭏든 입가심을 아무 탈 없이 마친 사람에 한해 이번 달에는 C의 대명사인 포인터의 활용법을, 일단은 문자열을 다루는 데에만 국한시켜서 알아본 뒤에, 곧이어 본격적으 로 포인터 연산을 설명할 작정이다. 예측컨데 열심히 노력하면 대략 사흘 안에 이 글을 정복할 수 있다. 그리고 노파심에서 하는 말인데 배움에는 왕도고 나발이고 일체 없다는 점을 명심하기 바란다. --------------------------------------------------------------------- 2 C의 문자열 포인터 ------2--------------------------------------------------------------- 문자열을 다루는 포인터를 특별히 문자열 포인터(string pointer)라고 한다. 문자열 포인터를 다루기 위해서 <예제 1>을 입력한 다음 실행시켜 보기 바란다. 새삼스럽겠지만 그 방법은 이렇다. 우선 터보 C를 기동하고 터보 에디터에서 <예제 1>을 입력한 다음 키로 디스크에 저장한다. 이 때 행번호까지 입력하면 안 된다. 그 후 키를 눌러 컴파일◎링크하는 데, 끝나면 에러가 있는지 확인하고 에러가 없으면 실행시킨다. 터보 C 1. 52에서는 키를, 터보 C 2.0에서는 키를 누르면 예제가 실 행될 것이다. 그 실행 결과가 제대로 나왔는지 비교해보기 바란다. <예제 1> 각종 문자열 포인터 연산 --------------------------------------------------------------------- 1: #define STRINGLEN 21 2: 3: void main(void) 4: { 5: unsigned char chararray[STRINGLEN + 1]; 6: unsigned char *ps; 7: 8: clrscr(); <--- 화면 전체를 지우는 함수 9: 10: strcpy(chararray, "Welcome to my world !"); 11: p2s = chararray; 12: 13: printf("%s\n", chararray); 14: printf("%s\n", ps); 15: 16: printf("String length of ps: %d\n", strlen(ps)); 17: printf("String length of chararray: %d\n", strlen(chararray)); 18: printf("ps[0]: '%c'\n", ps[0]); 19: printf("ps[12] '%c', chararray[12] '%c'\n", ps[12], chararray[12 ); 20: printf("End of ps: %d\n", ps[strlen(ps)]); 21: } --------------------------------------------------------------------- <예제 1>의 실행 결과 2 Welcome to my world ! Welcome to my world ! String length of ps: 21 String length of chararray: 21 ps[0]: 'W' ps[12] 'y', chararray[12] 'y' End of ps: 0 --------------------------------------------------------------------- 2.1 포인터 변수의 정의 자, 그럼 이제부터 <예제 1>을 조목조목 분석해 보기로 한다. 5: unsigned char chararray[STRINGLEN + 1]; 6: unsigned char *ps; 5~6행은 문자 배열 chararray와 문자열 포인터 ps를 정의한다. 일반적 으로 단순 �2�자열 포인터의 정의는 아래와 같이 한다. --------------------------------------------------------------------- char *포인터명, *포인터명, ......; +---+ 또는 +---- 포인터가 가리키는 대상체(object)의 데이터형 +---+ unsigned char *포인터명, *포인터명, ......; --------------------------------------------------------------------- 이와 같이 단순 문자열 포인터의 정의는 역시나 단순하다. 즉 포인터 명(포인터 변수명) 바로 앞에 구두점(punctuator) *만 갖다 붙이는 게 전 부2이다. 2.2 포인터의 의미 그럼 여기서 포인터의 말 뜻을 알아보자. <그림 1> 포인터는 곧 번지다. +-------------------------------+ | | | 포인터 == 번지 | | | | the Pointer the Address | | | +-------------------------------+ --------------------------------------------------------------------- * 한 마디로 포인터는 번지(address, 주소)에 대한 기호화된 표현이다.2 즉 포인터는 곧 번지라 할 수 있다. * 포인터 변수라는 것은 한 마디로 포인터, 즉 번지값을 저장하는 변수이 다. 그런데 특별한 언급없이 그냥 포인터라고만 하면 포인터 변수, 포 인터 상수나 기타 모든 번지값 등을 일컫는 것임에 유의한다. --------------------------------------------------------------------- 그럼 번지란 무엇인가? 한 마디로 번지는 메모리상의 특정 위치를 숫 자(주로 16진수)로 표현한 것이다. 그건 그렇고 <예제 1>의 설명을 계속 진행하기에 앞서 잠시 딴 얘기 좀2 하겠다. 예컨데 문자열 포인터 변수 ptr을 아래와 같이 정의하면 변수 ptr이 일반적인 수치가 아닌 번지값(포인터)만을 전적으로 다루는 변수임 을 블럭 내에 선언하는 것이 된다. char *ptr; 이 때 "포인터는 번지값을 나타낼 뿐인데 어째서 포인터 ptr을 정의할 때 ptr이 가리키는 대상체(object)의 데이터형인 char를 지정해 주어야 하 는가"라는 의문점은 이 글 뒷부분에서 설명하기로 하고 여기서는 그저 그 려려니하기 바란다. 2.3 대입식의 의미 우리가 주목할 점은 과연 아래의 대입식, 2 ptr = "I'm a Rambo III"; 가 의미하는 바가 무엇이냐 하는 것이다. 파스칼의 입장에서 따지면 아마 문자열 ptr에 문자열 상수 "I'm a Rambo III"를 대입(복사)하는 것쯤으로 해석할 수 있을 것이다. 그러나 C에서는 분명히 아니다. 왜냐하면 ptr은 문자열 변수도 아니고, 또 C에는 문자열 연산자가 전무후무하기 때문이다. 그러므로 =는 분명히 파스칼에서처럼 문자열을 복사(대입)하는 연산자가 결단코 아니다. 그럼 = 연산자가 C에서는 도대체 어떠한 일을 할까? ptr = "I'm a Rambo III"는 "I'm a R2ambo III"라는 문자열이 저장되어 있는 메모리상의 선두번지를 포인터 ptr에 대입하라는 수식이다. 이 수식 이 실행되면 문자열 포인터 변수 ptr은 그 문자열 상수의 선두 번지값을 가지게 된다. 쉽게 말해서 문자열의 첫문자인 'I'가 저장되어 있는 번지값 이 ptr에 대입된다는 뜻이다. 대입 연산자만 가지고는 파스칼 경우처럼 문 자열 통채로 복사(대입)되는 일이 절대 발생하지 않는다(strcpy 함수를 써 야 한다). <그림 2> 대입식의 의미(대입도 일종이 수식임) ------------------------------------------------2--------------------- +-----널 종료문자 ptr = "I'm a Rambo III" | | | +--------+ 선두번지값 +---+----------------+-+--+ | |<-------------+ I | 'm a Rambo III | \0 | +--------+ 대입 +---+----------------+----+ 문자열 상수 "..."가 수식에 사용되었을 때 "..." 자체는 그 문자열이2 저장되어 있는 메모리상 위치의 선두번지값을 가진다. --------------------------------------------------------------------- <그림 3> 대입식의 결과(실제 상황) --------------------------------------------------------------------- +-----널 종료문자 포인터 ptr "I'm a Rambo III" | +--------+ +---+----------------+--+-+ | 번지값 | | I | 'm a Rambo III | \0 | +--------+ +---+---2-------------+----+ --------------------------------------------------------------------- 좀전의 대입식의 결과로 인해, "이제 포인터 변수 ptr은 문자열의 선두문자 'I'가 저장되어 있는 위 치의 번지값을 가지게 되었다." 라고 말할 수 있다. 그런데 읽다보니까 말이 너무 길다고 생각되지 않는 가? 이 말을 C의 세계에서는 유식하고 멋지게 다음과 같이 말한다. "이제 포인터 ptr은 문자열의 선두번지를 가리키게(point) 되었다." 말이 참으로 간결하지 않은가? 이 말을 보기 좋�2� 그림으로 표현하면 <그림 4>와 같다. 이제부터 이 글에서는 지면을 절약하기 위해 가급적 긴 말 대신 짧고 간결한 말을 자주 사용할테니 용어에 착오없기 바란다. <그림 4> "포인터 ptr은 문자열의 선두번지를 가리킨다."의 개념도 --------------------------------------------------------------------- +---선두번지 포인터 ptr | +--------+ 선두번지를 +-+-+----------------+----+ | o ---+------------> | I | 'm a Rambo III | \0 | +------2--+ 가리킨다 +---+----------------+----+ | | +----- 이 "가리킨다"라는 말은 개념적인 것이다. 실제 뭔가가 연결되어 있다는 뜻은 절대 아니다. 실제 상황은 <그림 3>일 따름이고 이 그림은 실제 상황을 포인터 개념을 써서 보기 좋게 그린 것 뿐이다. --------------------------------------------------------------------- 자, 이제다시 본론으�2� 돌아가자. 참 아까 빠뜨렸는데 5행의 문자 배 열 chararray 정의에서 배열크기가 STRINGLEN + 1인 이유는, 문자열의 끝 임을 표시하는 널 종료문자(null terminator) '\0'을 저장하기 위해, 저장 할 문자열의 전체 길이에 추가로 1바이트가 더 필요하기 때문이다. 8행은 화면 전체를 지운다. <그림 5> 포인터와 문자 배열의 메모리 구조 --------------------------------------------------------------------- 포인터 ps +--------+ | | +--------+ 2 +-+--------- 현재 텅텅 비어있다. | (실제로는 쓰레기값이 들어 있다) | 문자 배열 chararray 총 +---+---+---+---+---+---+-------+---+---+---+---+---+---+---+ 22바이트| | | | | | | o o o | | | | | | | | +---+---+---+---+---+---+-------+---+---+---+---+---+---+---+ 배열요소 [0] [1] [2] [3] [4] [15][16][17][18][19][20][21] | 2 | +----------------- 배열크기 22바이트 -------------------+ --------------------------------------------------------------------- 이상에서 문자 배열 chararray와 문자열 포인터 변수 ps를 정의했다. 이렇게 하면 C는 그들을 위해 메모리상의 특별히 정해진 위치에 저장 장소 를 마련한다. 마련된 메모리의 구조는 <그림 5>에 나타냈다. 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #27 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터2-2: 포인터 연산의 정복 03/06 00:46 243 line 2.4 포인터와 배열상수 10: strcpy(chararray, "Welcome to my world !"); 위의 10행을 이해하려면 아래의 세 가지 의문점을 모두 해소해야 한 다. --------------------------------------------------------------------- 첫째, strcpy라는 함수가 하는 일이 무엇인가? 둘째, 배열명 chararray 자체가 의미하는 바는 무엇인가? 세째, 문자열 상수가 함수의 매개변수(parameter)로 지정되었을 때 무엇이 함수로 넘어가는가? --------------------------------------------------------------------2- 청개구리 같지만 의문점을 세번째부터 꺼꾸로 풀어보자. 문자열 상수 는 어딘지는 몰라도 언제나 메모리의 한 귀퉁이를 차지한다(저장된다). 문 자열 상수가 함수의 매개변수로 지정되면 이렇게 메모리의 한 귀퉁이를 차 지한 문자열 상수의 선두번지가 함수로 넘어간다. 말을 바꾸면 문자열 상 수의 선두번지를 가리키는 포인터가 함수로 전달된다는 뜻이다. 즉 문자열 자체는 있던 그 자리에 얌전하게 두고 함수에게는 문자열이 저장되어 있는 그 자리의 선두번지만 전달하는 것이다. 계속해서 두번째 의문�2÷� 풀어보자. 그 의문점은 간단하게 풀린다. 즉 C에서 "배열명 chararray은 문자 배열 chararray의 선두번지를 가리키 는 번지값이다"라고 여기자고 약속이 되어 있다. 그 번지값을 이름하여 배 열 상수라고 일컫는다. 말을 바꾸면 배열명 chararray 자체는 그 문자 배 열의 선두번지를 가리키는 일종의 포인터 상수라는 뜻이다. 이렇듯 배열명 chararray 자체는 어디까지나 수치 상수 10, 20.23 등 과 같은 계열의 "상수"이므로, 변수처럼 특별히 정해진 메모리상 위치에 배열 상수 chararray가 저장되어 있는 �2痼� 아님을 주의하기 바란다. 따라 서 그림으로 표현하면 포인터 변수 ps와는 차이가 난다. charray가 메모리 의 어떤 곳에 저장되어 있는 것이 아님을 주목한다. <그림 6> "배열명은 그 배열의 선두번지를 가리키는 포인터 상수이다" --------------------------------------------------------------------- chararray ------+ +-+-+-+-+-+-+-+- --+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-- -+-+-+-+-+-+ chararray 문자 배열 -------2-------------------------------------------------------------- 이제 10행의 윤곽이 대체적으로 잡혔다. 즉 10행은 strcpy라는 함수에 문자 배열 chararray의 선두번지와 문자열 상수 "Welcome to my world !" 의 선두번지를 전달하는 것이다. 그럼 strcpy가 무얼 하는 함수인지만 알 면 끝난다. 2.5 strcpy 함수의 동작 함수명 strcpy는 "string copy"의 약자이다. 함수명으로 풀이하면 str cpy는 문자열을 복사하는 함수임이 틀림없다. 이렇듯 파스칼의 대입 연산 자 :=가 행하는 문자열 대입(복사)을2 C에서는 strcpy라는 함수가 대행하는 것이다. strcpy 함수가 실행되는 과정은 이렇다. 먼저 strcpy는 두 개의 매개변수를 전달받는다. 그 매개변수는 둘 다 포인터(번지값)이다. 첫번째 번지를 destin이라하고 두번째 번지를 source 라 하자. strcpy가 하는 일은 바로 source 번지부터 널 종료문자까지의 모 든 문자들을 destin 번지에 차례차례 복사하는 것이다. 그림으로 strcpy 함수의 동작을 알아보자. <그림 7> strcpy 함수에 매개변수 전달 방법 -------------------------------------------------------2-------------- 선두번지만 전달 +-------------+ 문자 배열 chararray +----------+ | +-+-+-+-+-+-+-+- --+-+-+-+-+-+ | strcpy | | +-+-+-+-+-+-+-+-- -+-+-+-+-+-+ +----------+ | | destin --+---+ +---+----------------------+----+ +----------+ | W | elcome to my world ! | \0 | | source --+---+ +---+----------------------+----+ +----------+ | | 문자열 상수 +------2--------+ 선두번지만 전달 --------------------------------------------------------------------- <그림 8> strcpy는 source 번지의 문자열을 destin 번지로 복사한다 --------------------------------------------------------------------- destin --+ | 문자배열 chararray | +-+-+---+---+---+---+-----------+---+---+---+---+---+---+---+ | W | e | l | c | o | o o o | o | r | l | d | | ! | \0| +---+---+---+---+-2--+-----------+---+---+---+---+---+---+---+ strcpy가 | | | | | | | | | | | | 복사한다 | | | | | | | | | | | | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-----------+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | W | e | l | c | o | o o o | o | r | l | d | | ! | \0| +-+-+---+---+---+---+-----------+---+---+---+---+---+---+---+ | 2 | | 문자열 상수 | source ---+ | 여기서부터 복사를 시작한다 널 종료문자까지 복사한다 --+ --------------------------------------------------------------------- 10행을 분석해본 소감이 어떤가? 지금까지 설명은 차고 넘치도록 많이 했으므로 더 이상의 이야기는 잡담이 될 것 같아 그만두기로 한다. 그럼 1 1행으로 넘어가보자. 11: ps = chararra2y; 11행은 배열 상수 chararray를 포인터(문자열 포인터 변수) ps에 대입 한다. 배열 상수 chararray는 문자 배열 chararray의 선두번지값을 가지므 로 포인터 변수 ps에는 문자 배열 chararray의 번지값이 저장된다. 말을 바꾸면 11행의 대입식 이후 포인터 ps는 문자 배열 chararray의 선두번지 를 가리키게 된다는 뜻이다. 여기까지의 상황을 그림으로 표시하면 다음과 같다. <그림 9>는 개념 도이고 <그림 10>은 실제 상황이다. <그림 9> 개념도 ---------------------------------------------------2------------------ 포인터 ps <--- 문자 배열 chararray의 선두번지를 가리킨다 +-------+ | o --+-+ +-------+ | | 문자배열 chararray +-+-+---+---+---+---+-----------+---+---+---+---+---+---+---+ | W | e | l | c | o | o o o | o | r | l | d | | ! | \0| +---+---+---+---+---+-----------+---+---+---+---+---+---+---+ 배열요소 [0] [1] [2] [3] [4] [15][16][17][18][19][20][21] ------------------------------------------------2--------------------- <그림 10> 실제 상황 --------------------------------------------------------------------- 포인터 ps <---- 문자 배열 chararray의 선두번지를 저장하고 있다. +--------+ | 번지값 | +--------+ 문자배열 chararray +---+---+---+---+---+-----------+---+---+---+---+---+---+---+ | W | e | l | c | o | o o o | o | r | l | d | | ! | \0| +---+---+---+---+---+-----------+---+---+---+---+---+---+-2--+ 배열요소 [0] [1] [2] [3] [4] [15][16][17][18][19][20][21] --------------------------------------------------------------------- 2.6 문자열의 출력 머리가 찌끈찌끈하더라도 쬐끔만 더 가면 쉴 수 있으니까 여기서 숨돌 릴 생각 말고 줄기차게 전진한다. 낙오하지 않고 전진하는 것만이 살길이 다. 계속해서, 13: printf("%s\n", chararray); 14: printf("%s\n", ps); 13행은 문자 배열 chararray을 문자열로 간주하고 화면에 출력하는 것 이다.%s 서식은 인수(실매개2변수)를 문자열 포인터로 인식하고 그 포인터 가 가리키는 번지부터 널 종료문자 사이에 있는 문자들을 출력하라는 의미 를 가진다. 배열명 chararray 자체는 그 배열의 선두번지를 가리키는 포인 터라고 누차 이야기했다. 따라서 13행은 문자 배열 chararray의 내용을 화 면에 출력하는 것이다. 14행은 13행과 마찬가지이다. ps가 문자열 포인터 변수인데 포인터 ps 는 문자 배열 chararray의 선두번지를 가리키므로 14행은 결국 문자 배열 chararray를 화면에 출력하는 셈이 되어 14행은 13행과 똑같은 실행 결과 를 2가져온다. 16: printf("String length of ps: %d\n", strlen(ps)); 17: printf("String length of chararray: %d\n", strlen(chararray)); 그 다음, 16행은 포인터가 ps가 가리키는 문자열의 길이를 출력하는 것이다. strlen 함수에 매개변수로서 포인터를 전달하면 strlen은 그 포인 터가 가리키는 번지부터 널 종료문자 직전까지의 문자의 갯수를 세어서 정 수값으로 리턴한다. 문자열의 길이를 되돌려 주는 파스칼의 Length 함수와 논리적으로 동등한 일을 한다. 문자열 "Welcome to my world !"는 2모두 22바이트의 메모리를 차지한 다. strlen 함수는 그 중에서 널 종료문자를 제외한 21을 리턴하는 것이 다. 17행은 문자 배열 chararray를 문자열로 보고 역시 16행과 마찬가지로 22 - 1 == 21을 출력한다. 포인터의 입장에서 보면 문자열과 문자 배열을 전혀 구분할 수 없음을 상기하기 바란다. 즉 문자열과 문자 배열은 포인터 에 의해 동등하게 대우받는다. 문자 배열을 문자열로 간주하면 문자 배열 이 곧 문자열이 되는 것이다. 2.7 포인터를 이용하여 문자열요소를 참조하는 방법 18: printf("2ps[0]: '%c'\n", ps[0]); 19: printf("ps[12] '%c', chararray[12] '%c'\n", ps[12], chararray[12]); 20: printf("End of ps: %d\n", ps[strlen(ps)]); 18행을 보자. 우선 chararray[0]이란 것이 무엇을 나타내는지 잘 알고 있으리라 믿는다. 그러면 일반적으로, ps[n] 이란 것은 무엇을 의미할까? 이 글 뒷부분에서 원칙적으로 설명하겠지만 p s[n]은 문자열 포인터 ps가 가리키는 번지부터 n번째 문자열요소를 나타낸 다(첫요소가 제0번째). 문자 배열의 사용과 매우 흡사함을 알 수 있다. 실 제로 19행의 2ps[12]와 는 chararray[12]는 서로 동일한 문자 'y'를 나타낸 다. 어쨌든 ps[0]는 (포인터 ps가 가리키는 번지 + 0), 즉 문자열 "Welcom e to my world !"의 선두번지에 있는 문자열요소를 나타낸다. 그 위치에는 보다시피 'W' 문자가 있다. 또한 chararray[0]에 다른 문자를 대입할 수 있듯이 ps[0]에도 다른 문자를 대입할 수 있다. 마지막으로 20행은 무엇을 출력하라는 문장일까? 함수 strlen(ps)의 결과는 21이다. 그러므로 ps[strlen(ps)]는 ps[21]과 동일하다. 즉 (포인 터 ps가 가리키는 번지 + 21)의 2번지에 저장되어 있는 문자열요소를 나타 낸다. 그 위치에 무엇이 있는가? <그림 11>을 보면 널 종료문자 '\0'가 저 장되어 있음을 알 수 있다. 결국 printf 함수에 의해 화면에는 0이 출력된 다. <그림 11> 배열의 끝에 '\0'가 저장되어 있다. --------------------------------------------------------------------- 포인터 ps <--- 문자 배열 chararray의 선두번지를 가리킨다 +-------+ | o | +---+---+ +--------------------- ps[0] | | +- ps[12] | | 2 | ps[strlen(ps)] ------------------+ | | | | | +-+-+-------+---+---+-+-+---+---+---+---+---+---+---+---+-+-+ +---+ W | o o o | | m | y | | w | o | r | l | d | | ! | \0| +---+-------+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+ 배열요소 [0] [10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21] | | | +- chararray[12] | 2 +--------------------- chararray[0] --------------------------------------------------------------------- 이것으로서 알고 보면 별 것도 아니지만 모르는 사람은 종잡을 수 없 는 <예제 1> 고지를 향하여 숨가쁘게 올라갔던 길고 긴 등정이 마침내 종 결되었다. 여기서 내용이 일단락되었으니 오늘은 이쯤에서 쉬고 다음 내용 은 내일부터 읽어들어가기 바란다. 괜히 욕심내서 더 읽어다간 배탈날테니 지금 책을 덮는게 정신 건강에 이로울 것이다. 자, 그럼 내일 봅시다. See youtomorrow! 다음 글로 계�2� 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #28 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터2-3: 포인터 연산의 정복 03/06 00:48 348 line --------------------------------------------------------------------- 3 일차원 배열 포인터와 포인터 연산 --------------------------------------------------------------------- 지금부터 이번 연재의 하일라이트인 포인터 연산에 대해 집중적으로 탐구해 보도록 하자. 사실 산술형 변수를 가리키는 포인터에만 관심이 있 다면 더 이상의 포인터 연산에 대해 주목할 필요가 없다. 그러나 배열을 다루는 포인터, 즉 배열 포인터라면 *나 & 연산자만으로는 태부족이다. 그 럼 그외에 어떠한 포인터 연산이 가능한지 하나하나 주의깊게 살펴보자. 3.1 px + i의 의미 int x[5], *px; px = x; 위와 같이 px가 int형 포인터이고 px가 int형 배열의 첫 배열요소를 가리키고 있다고 할 때 px에 정수 수치 1을 더한 아래의 수식은 무엇을 의 미할까? (T형 포인터라 함은 대상체가 T형인 포인터를 뜻한다) +--------+ | px + 1 | +--------+ 위의 수식은 +---------------------------------------------------------+ | px가 가리키는 배열요소 바로 다음의 배열요소를 가리킨다. | +---------------------------------------------------------+ px 바로 다음 바이트의 번지를 가리키는 것이 아님에 주의해야 한다. px + 1이 px 바로 다음 바이트의 번지를 가리키게 되는 경우는 px가 문자 포인터(character pointer), 즉 문자 배열 포인터나 문자열 포인터일 때 뿐이다. 모든 int형 데이터는 2바이트 크기를 가진다. px가 int형 포인터, 정 확히는 정수 배열 포인터이므로 px + 1은 px + (2바이트)의 번지를 가리키 게 된다. px + 1이 px + (1바이트)의 번지를 가리키는 것이 아님을 확실하 게 기억해야 할 것이다. 일반적으로 포인터에 정수 수치를 더한 수식의 의미는 아래와 같다. 이때 i는 정수 수치를 나타낸다. +-------------------------------------------------------------+ | px + i가 가리키는 번지는 px + (i바이트)가 아니라 | | px + (i * sizeof(*px) 바이트)이다. | +-------------------------------------------------------------+ px + i는 px가 무슨형 포인터인가에 전혀 상관없이 px가 가리키는 배 열요소 바로 다음의 배열요소를 가리킴을 주목해야 한다. 이 말을 바꿔서 말하면 px가 무슨형 포인터인가에 따라 px + i의 번지가 달라진다고 할 수 있다. 예를 들어 px가 double형 포인터이면 px + 1은 px + (8바이트)의 번 지를 가리키게 된다. <그림 12>를 참고하기 바란다. 포인터 변수를 정의할 때에는 그 포인터 변수가 가리키는 대상의 데이 터형을 반드시 밝혀 주어야 하는 직접적인 이유가 바로 px + i의 번지를 계산하기 위해 sizeof(*px)의 값이 필요하기 때문이다. <그림 12> px + 1의 의미 --------------------------------------------------------------------- * px가 int형 포인터일 때 px - 1 px px + 1 px + 2 px + 3 | | | | | -+-+-----+-+-----+-+-----+-+-----+-+-----+- | | | | | | -+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+- 상대 번지 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 * pxx가 double형 포인터일 때 px px + 1 px+ 2 | | | --------++--------------++--------------++-- | | | --+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- 상대 번지 -4-3-2-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516 --------------------------------------------------------------------- 여기까지 설명한 사항을 고려하면 아래와 같은 결론을 유도할 수 있 다. --------------------------------------------------------------------- px가 배열의 첫 요소를 가리키고 있을 때 px + i는 배열의 i번째 요소를 가리킨다. --------------------------------------------------------------------- px가 배열의 어떤 요소를 가리키고 있을 때 px - i는 그 요소의 i번째 앞 의 요소를 가리키게 된다. --------------------------------------------------------------------- px가 배열의 어떤 요소를 가리키고 있을 때 px + i는 그 요소의 i번째 뒤 의 요소를 가리키게 된다. --------------------------------------------------------------------- 이 말들은 포인터의 개념을 혼동없이 명확하게 이해하는 데 상당히 중 요한 어귀가 되므로 노랫가락 흥얼흥얼 외우듯이 몸에 배도록 반복해서 암 기해야 할 것이다. 3.2 *(px + i)의 의미 int x[5], *px; px = x; 위와 같을 때 px는 정수 배열 x의 첫요소를 가리키고 있으므로 앞에서 언급한 바와 같이 px + i는 배열 x의 i번째 요소를 가리키게 된다. 따라서 *(px + i)는 배열 x의 i번째 요소의 내용을 나타낸다. 결론적으로 +---------------------------------------------------+ | x[i]와 *(px + i)는 완전히 동등(equivalent)한 수식 | +---------------------------------------------------+ 이라 할 수 있다. 다음 두 수식도 완전히 동등한(equivalent, not identical!) 수식이 다. ------------------------------------------------------------------ px = x; <--- 배열상수 x는 첫번째 배열요소의 번지를 나타낸다. px = &x[0]; <--- &x[0]는 x[0]의 번지를 구한다. ------------------------------------------------------------------ <그림 13> *(px + i)와x[i]는 동등(equivalent)한 수식이다. --------------------------------------------------------------------- 배열상수 x | 배열요소 x[0] x[1] x[2] x[3] x[4] --+---------+---------+---------+---------+---------+--- 배열 x | | | | | | --+---------+---------+---------+---------+---------+--- *px *(px + 1) *(px + 2) *(px + 3) *(px + 4) | | | | | 포인터 px | | | | | +-------+ | px | px + 1 | px + 2 | px + 3 | px + 4 | o --+---+---------+---------+---------+---------+ +-------+ --------------------------------------------------------------------- 3.3 px[i]의 정체 C에서 배열의 첨자를 나타내는 [ ]는 ( ) 등과 같은 종류의 기본 연산 자(primary operator)로 분류된다. [ ]가 연산자인 이유는 아래와같이 [ ]이 연산자로서 정의되어 있기 때문이다. 파스칼에서는 [ ]가 연산자가 아 닌 일종의 기호에 불과함을 상기하기 바란다. +--------------------------------------------------------+ | px[i]는 *(px + i)와 완전히 동일한(identical) 수식이다. | +--------------------------------------------------------+ 문법적으로 표현하면 아래와 같다. 아무래도 글자 한 자 한 자에 신경 써서 달달 외우는 것이 좋을 성 싶다. 돌아앉으면 잊어먹을 테니까 하는 말이다. ---- 배열 참조(array reference)에 관한 정의 ------------------------- E1[E2]는 정의에 의해 *((E1) + (E2))와 완전히 동일(identical)하다. 보다 정확히 표현하면 (E1)[E2]와 *((E1) + (E2))임. 괄호는 연산순위 에 따라 생략 가능함. 단, E1과 E2 중에서 둘 중에 하나는 반드시 포인터 수식이어야 하며 나머지 하나는 반드시 정수 수식이어야 한다. 둘 다 포인터 수식이거나 둘 다 정수 수식일 수는 없다. --------------------------------------------------------------------- 부분배열(subarray)의개념에 대해서 아직설명하지는 않았지만 예를 들어서 삼차원 배열의 경우, --------------------------------------------------------------------- x[i][j][k] *(x[i][j] + k) *(*(x[i] + j) + k) *(*(*(x + i) + j) + k) (*(x + i))[j][k] (*(*(x + i) + j))[k] <----- 인간적인 표현 방식 컴퓨터적인 표현 방식 --------> --------------------------------------------------------------------- 위의 수식 6개는 서로 완전히 동일하다. 비슷하거나(similar) 동등한 (equivalent, 똑같은 결과를 가지는) 것이 아니라 완전히 동일한(identica l) 것이다. 이렇게 보면 px[i]라는 것은 *(px + i)를 보다 간결하고 보다 인간적 으로 표현한 수식에 지나지 않음을 알 수 있다. 실제로 컴파일러는 px[i] 를 *(px + i) 형태의 기계어 코드로 컴파일한다. 마찬가지로 x[i]와 *(x + i)도 완전히 동일(identical)한 수식이다. 참고로 px[i]는 포인터 변수에 의한 배열 참조이고 x[i]는 포인터 상 수(배열 상수)에 의한 배열 참조이므로, px[i]와 x[i]가 완전히 동일한 수 식이라고 말할 수는 없다. 그러나 두 수식은 똑같은 배열요소를 참조하여 똑같은 결과값을 가지게 되므로 서로 동등(equivalent)한 수식이라고 한 다. "동일한 수식"과 "동등한 수식"이라는 용어에 혼동이 없기 바란다. 동 일한 수식은 똑같은 기계어 코드를 생성해내지만 동등한 수식은 결과값이 야 같지만 생성된 기계어 코드는 서로 다르다. 그러면 완전히 동일한 두 수식 *(px + i)와 px[i] 중에서 어느 것을 쓰는 것이 좋은가에 의문을 가질 수 있다. 이 선택은 전적으로 프로그래머 의 기호에 달려 있다. 다만 포인터, 즉 번지라는 관점이 중요시된다면 *(p x + i)를 사용하고 배열이라는 관점이 중요시된다면 px[i]를 사용하면 될 것이다. 그런데 아래의 두 수식은 연산순위로 인해 서로 완전히 틀리다. +----------------------------------+ | *px + 1는 *(px + 1)과 같지 않다. | +----------------------------------+ *px + 1은 *px(즉 x[0])에 1을 더한 값이 된다. 그럼 <예제 2>를 통해 지금까지 설명한 모든 내용을 실제 눈으로 확인해 보자. <예제 2> 일차원 배열과 포인터와의 관계 --------------------------------------------------------------------- void main(void) int형 배열을 초기화한다. { | static int x[5] = {100, 200, 300, 400, 500}; -+ int i, *px; +- int형 포인터 변수 px를 정의한다. +----+ 번지값을 출력할 때는 %p 서식을 쓴다. px = x; | printf("px = x; px = %p\n", px); px = &x[0]; printf("px = &x[0]; px = %p\n", px); printf("\n\ni px + i *(px + i) px[i] x[i]\n\n"); for (i = 0; i <= 4; i++) printf("%d%9p%9d%9d%6d\n\n", i, px + i, *(px + i), px[i], x[i]); } +---------------+ 이 수식들은 같은 값을 가진다. --------------------------------------------------------------------- 실행 결과(터보 C 2.0에서 실행) px = x; px = 0194 -+- px = x는 px = &x[0]와 같은 결과를가져옴을 px = &x[0]; px = 0194 -+ 알 수 있다. 번지값 0194는 상황에 따라 달라질 수 있으니 번지값 자체에 괘념치 말기 바란다. +-------+------+------+ i px + i *(px + i) px[i] x[i] | 서로 같은(equivalent) 값을 가진다. 0 0194-+ 100 100 100 +-+ 1 0196-+ | 200 200 200 | 2 0198 | 300 300 300 | 3 019A | 400 400 400 | 4 019C | 500 500 500 | 번지값이 sizeof(*px) == sizeof(int) == 2씩 증가함을 알 수 있다. --------------------------------------------------------------------- 이상에서 배열과 포인터의 연산에 있어서 [ ]와 * & + 연산자가 가지 는 의미에 대하여 알아보았다. 알아보기는 했지만 이해가 가는지의 여부가 관건이다. 다행히 이해가 간다 하더라도 일체 혼동이 있어서는 안 되겠다. 쉽게 말해서 절대로 헷갈리지 않아야 한다. 조금이라도 헷갈렸다가는 죽도 밥도 안 된다. 특히 중요한 것은 "과연 뭐가 같고", "과연 뭐가 틀린지", 그리고 "같 다면 과연 완전히 동일한 것인지, 아니면 그저 동등한 것인지"를 바위돌 칼로 두동강이 내듯 딱뿌러지게 구분하는 일이다. 칼로 물 베듯이 했다가 는 더 큰 혼란으로 부채질하는 결과 밖에 안 된다. 그러므로 지금 이 순간 전혀 헷갈리지 않는다는 확신이 서지 않는 한 머리도 식힐 겸 하루 정도 책을 놓고 푹 쉬었다가 내일 이 맘때쯤 해서 다시 읽어나가는 것이 현명한 상책이라고 본다. 어제도 말했지만 괜히 무리하게 욕심내서 한꺼번에 많은 것을 알려고 하는 것은 정신 건강에 이롭지 못하다. 3.4 *px++, (*px)++, *++px, ++*px의 차이 --------------------------------------------------------------------- [1] *px++는 연산순위에 따라 *(px++)와 같다. 즉 *px값을 구하고 px를 1 만큼 증가시키는 것이다. *px++는 *px와 px++의 두 수식을 연속하여 연산한 결과와 같다. [2] (*px)++는 일단 *px값을 구한 다음에 *px값을 1만큼 증가시킨다. px는 증가하지 않는다. [3] *++px는 연산순위에 따라 *(++px)와 같다. 즉 px를 1만큼 증가시킨 다 음에 *px를 구한다. *++px는 ++px와 *px의 두 수식을 연속하여 연산한 결과와 같다. [4] ++*px는 ++(*px)와 같으며 *px의 값을 1만큼 증가시키고 그 값을 결과 로 취한다. px는 증가하지 않는다. [5] 각 수식이 단독으로 쓰일 경우, 즉 다른 수식 내에 포함되지 않고 쓰 일 경우 [1]과 [3], [2]와 [4]는 각각 동등하다. 단독으로 쓰인 a++와 ++a가 서로 동등함과 마찬가지이다. 이 경우 관습적으로 [3]번 대신 [ 1]번을 주로 쓴다. [2]와 [4] 중에서는 마음에 드는 것으로 골라쓰면 된다. --------------------------------------------------------------------- 포인터를 십분 활용하려면 이상에서 설명한 4개의 수식을 자유자재로 다룰 줄 알아야 한다. <예제 3>에 각 수식의 실제 상황을 예로 들었다. 구 차하게 설명을 하지는 않을테니 독자 스스로 분석하여 결론을 내리기 바란 다. (printf 함수의 서식문자열에서 %p 서식은 번지값을 출력하기 위한 것 이다. 매크로 함수 printexpr에 쓰인 #expr은 그러려니 하기 바란다.) 덧붙여서 4개의 수식 중에서 사용빈도가 가장 높은 것은 *px++임을 참 고해 두면 좋겠다. <예제 3> *px++,(*px)++, *++px, ++(*px)의 비교 분석 --------------------------------------------------------------------- #define initpx(i) printf("px == %p\n", px = x + i); #define printexpr(expr) printf("Operation: " #expr " == %d\n", expr) #define printpx() printf("After operation... px == %p\n", px) #define printpx2() printf(" *px == %d\n\n", *px) void main(void) { static int x[5] = {100, 200, 300, 400, 500}; int *px; initpx(0); printexpr(*px++); printpx(); printpx2(); initpx(0); printexpr((*px)++); printpx(); printpx2(); initpx(3); printexpr(*px++); printpx(); printpx2(); initpx(3); printexpr(++(*px)); printpx(); printpx2(); } --------------------------------------------------------------------- 실행 결과(번지값은 상황에 따라 달라진다. 따라서 번지의 상대적인 값에만 주목하기 바란다.) px == 0194 Operation: *px++ == 100 After operation... px == 0196 *px == 200 px == 0194 Operation: (*px)++ == 100 After operation... px == 0194 *px == 101 px == 019A Operation: *px++ == 400 After operation... px == 019C *px == 500 px == 019A Operation: ++(*px) == 401 After operation... px == 019A *px == 401 --------------------------------------------------------------------- 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #29 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터2-4: 포인터 연산의 정복 03/06 00:50 206 line --------------------------------------------------------------------- 4 매개변수가 일차원 배열인 함수 --------------------------------------------------------------------- 지금까지 포인터의 개념과 그 연산 방법을 고생고생해서 익힌 이유를 찬찬히 따지고 보면 매개변수가 배열인 함수를 만들기 위함이라고 보아도 과언이 아니다. 매개변수가 배열인 함수가 언젠가 한 번은 꼭 필요하기 마련이다. 그 런데 매개변수와 리턴값으로 배열 전체를 통채로 주고 받고 할 수는 없는 까닭에 그 함수는�2瓦�을 포인터로 간접 조작할 수 밖에 없다. 외부배열을 쓰지 않는 한 다른 곳에 정의되어 있는 배열을 포인터를 쓰지 않고 원하는 특정 함수 내에서 조작할 수 있는 방도는 사실상 전무하 다. 게다가 외부배열을 쓰는 것은 프로그램 개발 과정에서 벌레의 위험성 으로 인한 무시하지 못할 부작용이 따르기 때문에 매개변수가 배열인 함수 를 언젠가는 만들어 쓸 수 밖에 없다. 그러자면 싫어도 어쩔 수 없이 포인 터를 써야한다. 4.1 매개변수가 일차원 배열인 함수를 만드는 방법 매개변수가 일차원 배열인 2함수는 포인터를 써서 간단하게 만들 수 있 다. <예제 4>의 sum과 sum2라는 함수가 실례이다. sum과 sum2가 하는 일은 double형 포인터 px가 가리키는 배열요소로부터 n개의 요소를 합산하는 것 이다. sum2는 배열을 합산하는 방법이 약간 다를 뿐이고 결과는 sum과 똑같 다. sum은 포인터의 관점에서 배열을 합산했고 sum2는 배열의 관점에서 배 열을 합산했다. 똑같은 px의 선언이라도 보는 관점에 따라 두 가지 방법이 있을 수 있다. 하나는 double *px이고 나머지 하나는 double px[]이다. <예제 4> 매개변수가 2배열인 함수 --------------------------------------------------------------------- #define printexpr(expr) printf(#expr " == %.1f\n", expr) double sum(double x[], unsigned n); double sum2(double x[], unsigned n); void main(void) { double x[] = {1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10.}; printexpr(sum(x, sizeof(x) / sizeof(double)));---배열 전체를 합산 printexpr(sum2(x, sizeof(x) / sizeof(double))); printexpr(sum(x, 5)); --- 배열요소 [0],...,[4]를 합산한다. 2 printexpr(sum(x + 5, 5)); --+- 배열요소 [5],...,[9]를 합산한다. printexpr(sum(&x[5], 5)); --+ } +-----------------+ | | double sum(double *px, unsigned n) | { +-------+----- 포인터의 관점에서 합산 double sum = 0.; | | | +-두 선언은 서로 완전히 동일함 while (n-- > 0) sum += *px++; | return sum; | } +-2--------------+ | double sum2(double px[], unsigned n) { int i; +-------배열의 관점에서 합산 double sum = 0.; | | for (i = 0; i < n; i++) sum += px[i]; return sum; } --------------------------------------------------------------------- 실행 결과 sum(x, sizeof(x) / sizeof(double)) == 55.0 sum2(x, sizeof(x) / sizeof(double)) == 55.0 sum(x, 5) == 15.0 sum(x + 5, 5) 2== 40.0 sum(&x[5], 5) == 40.0 --------------------------------------------------------------------- 4.2 배열의 끝을 감지하는 방법 포인터는 원래부터 배열의 크기를 알지 못한다. 마찬가지로 포인터는 배열의 시작과 끝을 감지하지 못한다. 여기서 매개변수가 배열인 함수가 범용성을 가질 수 있도록 해주는 대단히 편리한 융통성이 드러난다. --------------------------------------------------------------------- C에서는 크기가 가변인 배열을 다루는 함수를 매우 손쉽게 만들 수 있다. ---2------------------------------------------------------------------ 파스칼에서는 배열크기를 반드시 명시해야 함과 비교해보면 C의 함수 는 엄청난 융통성을 발휘할 수 있다는 사실을 알 수 있다. 이 점이 바로 C 의 융통성을 대변하는 가장 큰 특징이다. 어쨌든 포인터만으로는 배열의 시작과 끝을 알아내는 것이 불가능하 다. 그런데 배열의 시작은 어차피 함수의 매개변수를 통해 전달되므로 필 요한 것은 배열의 끝을 감지하는 방법이다. 방법은 대략 두 가지가 있을 수 있다. -------------------2-------------------------------------------------- 첫째, 함수의 매개변수로 배열의 시작을 가리키는 포인터와 함께 배열크기 를 동시에 전달하는 것이다. <예제 4>의 sum 함수가 이에 해당한다. 이것은 크기가 가변인 배열을 다루는 가장 일반적인 방법이다. 둘째, 프로그래머가 특별히 약속된 표지를 배열에 해두는 것이다. 예컨데 문자열의 널 종료문자 '\0'같은 것이 그러한 표지의 대표적인 실례 에 해당한다. 즉 처리하고자 하는 배열의 최후 요소에 0과 같은 특 별한 값을 둠으로2써 함수로 하여금 배열의 끝을 감지할 수 있도록 하는 방법이다. --------------------------------------------------------------------- 두 가지 방법을 비교해 볼 때 두번째 방법은 문자열 또는 문자 배열을 다룰 때 주로 쓰이고 첫번째 방법은 그 이외의 일반적인 배열을 다룰 때 흔히 쓰인다. 4.3 double x[]와 double *x 다음으로 <예제 4>에서 알 수 있듯이 함수의 매개변수 리스트에서는 아래의 두 선언이 완전히 동일하다. double[]라는 선언이 가능한 이유는 그것이 형식매개�2�수(formal parameter)의 "선언(declaration)"이기 때문 이다. +------------+ | double x[] | | double *x | +------------+ 둘 다 double형 배열을 가리키는 포인터 변수로서 형식매개변수 x를 선언한 것이다. 주목할 것은 double x[]라고 x를 선언했지만 x는 상수(배 열 상수)가 아니라 변수(형식매개변수)라는 점이다. 더욱 주의할 사항은 d ouble x[]라는 선언이 외부변수의 선언 방법과 비교해볼 때 그 형태는 유 사하더라도 그 의미는 전혀 다르다는 것이다. 예를 들어서 아래와 같은2 외 부변수 선언과 형식매개변수의 선언이 있을 경우, extern double x[]; double function(double px[], ......) { ...... } extern double x[]는 x라는 외부배열을 알리는 선언이므로 배열명 x는 "배 열 상수(포인터 상수)"로서 알려진다. 따라서 x++와 같은 수식을 쓰면 C 컴파일러가 몹시 심한 거부 반응을 일으킨다. 그러나 double px[]는 형식 매개변수로서 배열을 가리키는 포인터 px를 선언한 것이므로 px는 "포인터 변수"가 된다. 따라서 px++와 같은 수식은 아무런 저항없이 계산된다. 마 찬가지로 2아래의 두 선언 역시 전혀 다른 의미를 가진다. extern double x[]; <--- 일차원 배열을 선언 extern double *px; <--- 포인터 변수를 선언 이처럼 유사한 형태의 선언일지라도 그 선언이 위치한 곳에 따라 전혀 다른 의미를 가지므로 마땅히 주의해야 할 것이다. 만약 double x[]와 dou ble px[]의 차이점이 명확히 구분되지 않는다면 안전을 기하기 위해 아예 int *px라는 형식매개변수 선언 방식만을 고집하여 쓰는 것이 속 편할 것 으로 본다. 4.4 정렬 함수 bubble의 작성 매개변수가 배열인 함�2痔� 전형적인 예로서 정렬 함수를 빼놓을 수가 없다. 여기서는 수 많은 정렬 알고리즘 중에서 가장 간단하다고 정평이 나 있는 n2 계열의 거품 정렬(bubble sort)을 쓰기로 한다. <예제 5> 거품 정렬(bubble sort) --------------------------------------------------------------------- #include <--- 매크로 함수 randomize와 random이 정의되어 있다. #define MAX 20 void bubble(int x[], unsigned n); <--- 함수 선언 void main(void) { int x[MAX]; int i; 2 +---난수 발생기를 초기화한다. | +---난수를 발생시킨다. randomize(); | | for (i = 0; i < MAX; i++) x[i] = random(100); printf("\nGenerated array:"); for (i = 0; i < MAX; i++) printf("%3d", x[i]); bubble(x, MAX); printf("\nSorted array: "); for (i = 0; i < MAX; i++) printf("%3d", x[i]); } void bubble(int x[], unsigned n) { regipser i, j; int temp; for (i = 0; i < n - 1;2 i++) for (j = n - 1; j > i; j--) { if (x[j - 1] <= x[j]) continue; temp = x[j - 1]; ---+ x[j - 1] = x[j]; +- x[j - 1]과 x[j]를 교환한다. x[j] = temp; ---+ } } --------------------------------------------------------------------- 실행 예 Generated array: 52 66 4 80 41 47 95 62 68 30 64 29 85 60 97 75 69 72 3 13 Sorted array: 4 13 29 30 33 41 47 52 60 62 64 66 68 69 72 75 80 85 9 97 --------------------2------------------------------------------------- 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건 #30 임인건 (turbo28 ) [강좌] C포인터2-5: 포인터 연산의 정복 03/06 00:51 164 line --------------------------------------------------------------------- 5 다음에는 --------------------------------------------------------------------- 지금까지 사흘에(내지는 한 달에) 걸쳐 포인터 연산에 관해 전반적으 로 익혔다. 독자 여러분이 제대로 익혔는지 구웠는지 삶아먹었는지는 알 수 없으나, 아뭏든 필자는 게의치 않고 다음 연재를 이어나갈 것이다. 낙 오자는 상처만이 남을 것이니 매진하시라! 다음에는 표준적인 C 언어 전체를 통털어서 함수 포인터 다음으로 가장 난 해하다고 공식 인정되고 있는 "다차원 배열을 포인터로 다루는 방법"에 대 하여 집중적으로 탐구하고자 한다. 관심있는 사람은 한 달만 기다리시라. 모든 의문점이 쑤-악 씻겨 내려 갈테니 말이다. --------------------------------------------------------------------- 부록 덤으로 --------------------------------------------------------------------- 지난 달과 마찬가지로 이번에도 덤으로 그래픽 예제 하나 돌려보기로 한다. 내용에는 신경쓰지 말고 그저 실행시켜보는 재미에 만족하기 바란 다. 우선 예제를 globe.c라는 화일명으로 입력부터 한다. 다 입력하고 디 스크에 세이브했으면, 키를 눌러 도스로 빠져나가서 현재 디렉 토리(current directory)에 herc.bgi라는 그래픽 구동기(graphics driver) 화일이 있는지 점검한다. 이 화일이 없으면 예제가 실행되지 않는다. EGA 사용자라면 그것 대신에 egavga.bgi라는 그래픽 구동기 화일이 필요하다. 점검했으면 도스 명령행에 exit⇔를 입력하여 터보 C 통합 개발 환경(약칭 IDE)으로 되돌아온다. 그런 다음, 만약 독자의 터보 C가 버전2.0이라면, 키를 눌러 컴파 일 ◎링크가 무사히 끝나는가 확인하고 키를 눌러서 예제를 실행 시킨다. 만약 터보 C 1.5라면 아래 두 줄의 짤막한 내용을 globe.prj라는 화일 명으로 입력한 뒤 키를 눌러 디스크에 세이브시킨다. --------------------------------------------------------------------- globe graphics.lib --------------------------------------------------------------------- 이제 를 눌러 "Project" 메뉴를 선택하고 곧이어 "Project nam e" 항목을 택한다. 그러면 IDE가 프로젝트 화일명의 입력을 요구하는데 gl obe⇔라고 입력하면 된다. 그런 다음 키를 눌러 컴파일, 링크가 무사 히 끝나는지 확인하고 키를 눌러 예제를 실행시킨다. 예제를 실행시키면 화면에 지구본이 하나 그려질 것이다. 자세히 보면 지구본 가운데에 점이 하나 찍혀 있을텐데, 거기가 어디냐 하면, 필자가 사는 집이다. <덤 예제> 지구본 그리기 --------------------------------------------------------------------- /* File GLOBE.C: Terrestrial Globe - HGC/EGA version */ #include #include typedef enum {false, true} boolean; void graph(double y, double z, int *plotted); void rotate3d(double xr, double yr, double zr, double *px, double *py, double *pz); #define LATITUTE 37.29 지구본 중앙점의 위도와 경도(변경 가능) #define LONGITUTE 127.04 이 값 이외의 수치는 손대지 말 것 /* |z */ #define RADIUS 200. /* | */ #define ZROTATE -LONGITUTE /* p/| */ #define YROTATE -LATITUTE /* |+------ y */ #define XROTATE 22.5 /* /-/ */ #define INTERVAL 15. /* / fi */ /* x */ void main(void) { int graphdrive = DETECT, graphmode; int plotted; double x, y, z; double p, fi; double zr, yr, xr; initgraph(&graphdrive, &graphmode, ""); xr = XROTATE * M_PI / 180.; yr = YROTATE * M_PI / 180.; zr = ZROTATE * M_PI / 180.; circle(getmaxx() / 2, getmaxy() / 2, RADIUS); circle(getmaxx() / 2, getmaxy() / 2, 1); /* Latitute */ for (p = M_PI_2; p > -M_PI_2; p -= INTERVAL * M_PI / 180.) { plotted = false; if (fabs(p - 0.) < 1.e-5) setlinestyle(SOLID_LINE, 0, THICK_WIDTH); else setlinestyle(SOLID_LINE, 0, NORM_WIDTH); for (fi = 0.; fi <= 2. * M_PI; fi += M_PI / 24.) { x = RADIUS * cos(p) * cos(fi); y = RADIUS * cos(p) * sin(fi); z = RADIUS * sin(p); rotate3d(xr, yr, zr, &x, &y, &z); if (x < 0.) plotted = false; else graph(y, z, &plotted); } } /* Longitute */ for (fi = 0.; fi < M_PI; fi += INTERVAL * M_PI / 180.) { plotted = false; if (fi == 0.) setlinestyle(SOLID_LINE, 0, THICK_WIDTH); else setlinestyle(SOLID_LINE, 0, NORM_WIDTH); for (p = 0.; p <= 2. * M_PI; p += M_PI / 24.) { x = RADIUS * cos(p) * cos(fi); y = RADIUS * cos(p) * sin(fi); z = RADIUS * sin(p); rotate3d(xr, yr, zr, &x, &y, &z); if (x < 0.) plotted = false; else graph(y, z, &plotted); } } getch(); closegraph(); } /* Rotation order : z axis -> y axis -> x axis */ void rotate3d(double xr, double yr, double zr, double *px, double *py, double *pz) { double x = *px, y = *py, z = *pz; double x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3; x1 = x * cos(zr) - y * sin(zr); y1 = x * sin(zr) + y * cos(zr); z1 = z; x2 = x1 * cos(yr) - z1 * sin(yr); y2 = y1; z2 = x1 * sin(yr) + z1 * cos(yr); x3 = x2; y3 = y2 * cos(xr) - z2 * sin(xr); z3 = y2 * sin(xr) + z2 * cos(xr); *px = x3; *py = y3; *pz = z3; } void graph(double y, double z, int *plotted) { int xx, yy, xasp, yasp; getaspectratio(&xasp, &yasp); xx = getmaxx() / 2 + (int)y; yy = getmaxy() / 2 - (int)(z * xasp / yasp); if (*plotted == false) moveto(xx, yy); else lineto(xx, yy); *plotted = true; } --------------------------------------------------------------------- <제2회 끝> 다음 글로 계속 이어집니다. turbo28 터보이빨 임 인 건