2025.04.11
TIL(TODAY I LEARN)
- WEEK05: C Pointer(&, * 연산자), 동적 메모리 할당, Linked List, Stack, Queue, Binary Tree, Binary Search Tree, 동적 프로그래밍, 그리디 알고리즘
- 오랜만의 C언어를 공부해보자
- 위 개념들을 공부했어야 했는데 좀 다른거도 했다.
입력 함수들의 입력 과정
[ 키보드 입력 ]
↓
[ 입력 버퍼 (stdin) ]
↓
[ scanf / fgets 등 ]
↓
[ 변수에 저장 ]1. 입력 함수 정리 (Input)
| 함수명 | 용도 | 특징 | 공백 포함 | 줄바꿈 처리 | 보안 |
|---|---|---|---|---|---|
scanf() | 형식 기반 입력 | 타입 명시 (%d, %s 등) | ❌ (공백 전까지만 %s) | 줄바꿈 안먹음 (남음) | 중간 |
fgets() | 한 줄 입력 | 공백 포함 가능, 버퍼 사이즈 지정 | ✅ | 줄바꿈 \n 포함됨 | ✅ |
gets() | 한 줄 입력 | 과거에 쓰이던 함수, 위험함 | ✅ | ✅ | ❌ (버퍼 오버플로우 위험) |
getchar() | 한 문자 입력 | 문자 1개 읽음 | - | 엔터 입력도 문자로 처리 | ✅ |
getch() / getche() | 콘솔에서 입력 (키 눌림) | 즉시 입력 받음 (에코 차이 있음) | - | - | 플랫폼 종속 (Windows) |
문자열 입력 함수: fgets()와 scanf()의 차이점
-
fgets()#include <stdio.h> char *fgets(char *s, int size, FILE *stream); > char *s : 문자열을 저장할 버퍼(저장할 곳) > int size : 입력 받을 최대크기(size -1개 +\0) > FILE *stream : stdin 사용가능 : 입출력 대상과 연결된 추상화된 "스트림 객체" EX) char str[100]; fgets(str, sizeof(str), stdin);// 공백 포함, 개행 포함- 공백 입력을 허용
- ‘Hello World’ 입력시 → ‘Hello World\n\0’ 저장
- 입력 버퍼에서 다 가져옴!
- 마지막 Enter 입력
- 줄바꿈 문자(’\n’) + NULL(’\0’)를 문자열에 추가함
- 공백 입력을 허용
-
scanf()#includ <stdin.h> int scanf(const char *format, ...); EX) char str[100]; scanf("%s", str); // 공백 전까지만 입력됨- 공백을 기준으로 입력이 분리됨
- ‘Hello World’ 입력시 → ‘Hello\0’ 만 저장
- 입력 버퍼에 ‘\n’ 이 존재함
- 정수형(
%d,%f,%u, ...)은 입력 후 엔터를 쳐도scanf()가\n을 무시하고 처리 - 문자형(
%c)은\n도 문자로 취급하기 때문에 문제가 생기는 것 - 다음 입력에 영향이 갈 수 있음!
- getchar() 이용해 버퍼에서 빼주거나
- 야매로 fflush(stdin) 사용해 입력 버퍼 다 비워줌
- 정수형(
- 마지막 Enter 입력
- 줄 바꿈 문자를 문자열에 포함시키지 않고 NULL문자(’\0’)만 문자열에 추가
- 공백을 기준으로 입력이 분리됨
-
strlen(”입력받은 문자열”)하면 ‘\0’을 제외한 길이 리턴- scanf, fgets 는 ‘hello’ 를 입력받으면
- strlen 5, 6을 리턴함
출력 함수들의 출력 과정
[ printf("Hello") ]
↓
[ 출력 버퍼 (stdout) ]
↓ (줄바꿈 or fflush or 버퍼 가득 참)
[ 실제 화면에 출력됨 ]2. 출력 함수 정리 (Output)
| 함수명 | 용도 | 특징 | 줄바꿈 자동 |
|---|---|---|---|
printf() | 형식 기반 출력 | %d, %s, %f 등 사용 | ❌ |
puts() | 문자열 출력 | 문자열 출력 + \n 자동 | ✅ |
putchar() | 문자 1개 출력 | char 하나 출력 | ❌ |
- 입력 함수와 비슷하다!
- printf() 출력버퍼 그대로 출력
- puts() ‘\n’을 추가하여 출력
Call by Value vs Call by Reference
🔹 C는 "call by value" → 복사!
void func(int x) {
x = x + 1;
}
int main() {
int a = 10;
func(a);
printf("%d\n", a); // 결과: 10
}func(a)를 호출하면a의 값이 복사돼서x에 들어감- 즉, 함수 안에서
x를 바꿔도 원본a는 변하지 않음
✔️ C는 항상 값을 복사해서 넘긴다 → call by value
🔹 "call by reference" → 원본 참조!
void func(int *x) {
*x = *x + 1;
}
int main() {
int a = 10;
func(&a);
printf("%d\n", a); // 결과: 11
}- 포인터를 이용해서 주소를 넘김
- 주소는 값이니까 여전히 call by value지만, 넘긴 주소를 통해 원본을 바꿀 수 있음
- C에는 call by reference는 없지만, "포인터를 통한 call by reference처럼 흉내"낼 수 있음
그럼 왜 "call by reference"가 더 빠른가?
예를 들어 이런 함수:
void process(struct BigData data);struct BigData가 크기가 수십~수백 바이트일 경우,- call by value면 모든 필드가 복사됨 → 느림 + 메모리 낭비
반면 이렇게 하면?
void process(struct BigData *data);- 포인터 하나만 넘김 → 복사 비용 거의 없음 (4~8바이트)
- 원본도 직접 수정 가능
- 성능상 더 효율적임
성능 차이 정리
| 방식 | 설명 | 복사량 | 성능 |
|---|---|---|---|
| call by value (값 복사) | 값 전체를 복사해서 전달 | 많을 수 있음 | 느릴 수 있음 |
| call by reference (주소 복사) | 주소(포인터)만 복사 | 4~8바이트 | 보통 더 빠름 |
실제 사용 예
- 큰 구조체 넘길 때 → 보통 포인터 사용
- 정수나 문자처럼 작고 간단한 건 → 그냥 값으로 넘김
포인터
int a = 13;→ 그냥 정수int* p = &a;→ 정수를 가리키는 포인터int** pp = &p;→ 포인터를 가리키는 포인터 (이중 포인터)
- 아래 그림을 보고 이해를 해보자!
문제를 풀면서 궁금했던 점들
Linked List
(1) insertSortedLL() 만들기
typedef struct _listnode{
int item;
struct _listnode *next;
} ListNode; // You should not change the definition of ListNode
typedef struct _linkedlist{
int size;
ListNode *head;
} LinkedList; // You should not change the definition of LinkedList
- 함수내에서 linked list node를 만들때는 동적할당을 해야함
- 지역변수(스택에 저장)로 선언하게 되면 함수가 끝나게 되면 쓰레기 값이 될 수 있음.
- 힙 메모리에 저장되면 함수가 끝나고도 사용이 된다.
연결 리스트는 왜 malloc 써야 할까?
연결 리스트는 노드를 동적으로 생성해서 언제든 붙이거나 빼는 구조.
ListNode *newNode = (ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));
newNode->item = 10;
newNode->next = NULL;- 이렇게 하면 힙 메모리에 저장되므로,
- 프로그램이 원할 때까지 계속 유지되고 자유롭게 조작 가능
malloc 앞에 형변환은 왜 해주는가?
- malloc 함수의 반환값은
void→ 모든 자료형에 대응될 수 있게 - C의 경우는 형변환 안해도 된다.
- C++은 형변환 필수
free 잘 해주자
- 안 쓰면 할당 해제 필수!
- ex) 노드 중복 값이 존재해서 연결 리스트에 안 붙일 때
| 선언 방식 | 메모리 위치 | free() 필요 여부 |
|---|---|---|
ListNode maxL; | 스택(stack) | ❌ 아니요 (자동 해제) |
ListNode* maxL = malloc(...); | 힙(heap) | ✅ 꼭 필요함 |
(2) alternateMErgeLinkedList()
Segmentation Fault: 허용되지 않은 메모리(주소)를 접근하려고 할 때 발생하는 에러
오랜만에 C언어 공부를 하니 재밌었다.
예전 기억이 새록새록 나면서 새로운 사실들 배우니까 깨달음을 얻는 것 같다.
교수님이 분명히 알려줬더라. 내 뇌가 일을 잘 못하나 보다.
^_^