배열(Array)
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배열의 구조 : 자료형 배열이름 [크기][크기]…;
- 자료형 : 배열의 요소가 어떤 값들의 집합인가를 지정함, int, char, double과 같이 기본 자료형 사용
- 배열이름 : 배열도 변수이므로 이름 필요 (변수이름과 같은 규칙을 갖음)
- 크기 : 요소의 개수가 몇 개인가를 []괄호 안에 정수 상수로 지정한다. 크기 지정이 하나만 있으면 1차원, 두 개 이상이면 다차원 배열이라고 한다.
- 반드시 한 개 이상 입력해야한다.
- 크기를 변수로 지정하면 안된다.
- ex) int array1[20]; (정수형 20개짜리 배열), double array2[20][30]; (실수형 20개씩 30개인 배열, 즉 행이 20, 열이 30)
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배열 요소 접근 방법 : 인덱스
- 임의의 위치에 존재하는 배열 요소에 접근하기 위한 요소의 위치 표시
- [0]부터 [크기-1]까지 존재한다.
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배열의 초기화
- 선언과 동시에 초기화
- ex) int array [5] = {1,2,3,4,5}; → [ 1 2 3 4 5 ]
int array [5] = {0,1}; → [ 0 1 0 0 0 ]
int array [5] = {0}; → [ 0 0 0 0 0 ]
int array [] = {1,2,3,4,5,6,7}; → [ 1 2 3 4 5 6 7 ]
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배열과 메모리
- 배열이 선언되면 (배열의 자료형 * 크기) 만큼의 공간이 메모리에 할당
- ex) int array [10]; → 4byte * 10 = 40byte
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다차원 배열
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배열이 원소를 배열로 갖는 것이 다차원 배열. 즉, 배열의 배열. 3차원 이상의 배열도 가능
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ex) int arr2 [3][4]; →
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2차원 배열의 메모리상의 구조
- 메모리는 2차원적인 구조가 아니므로 그림처럼 1차원 구조로 할당됨 ex) int arr2 [3][4];
- 메모리는 2차원적인 구조가 아니므로 그림처럼 1차원 구조로 할당됨 ex) int arr2 [3][4];
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2차원 배열 요소의 접근 방법
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2차원 배열 초기화
- 행 단위로 모든 요소들을 초기화
- 행 단위로 일부 요소들만 초기화
- 1차원 배열 형태로 초기화
- 배열 크기를 가르쳐 주지 않고 초기화
- 2차원 배열도 1차원배열과 마찬가지로 선언과 동시에 초기화할 경우 그 크기를 명시 하지 않아도 된다.
- 배열의 크기 선언의 위치에서 앞의 크기는 알려주지 않아도 되지만, 뒤의 크기는 꼭 알려주어야 한다.
- 행 단위로 모든 요소들을 초기화
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포인터(Pointer)
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포인터는 메모리 공간의 주소를 값으로 갖는 변수
- 포인터는 변수지만 자료 값이 아닌, 자료가 있는 메모리 영역의 주소 값을 갖는 변수
- 포인터는 C언어를 다른 언어들과 차별화 시키는 특징임. 직접 메모리에 접근하여 데이터 조작이 가능.
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포인터 선언
- 가리키고자 하는 기본 자료형에 * 연산자를 붙여서 선언, ( *연산자를 주위로 띄어쓰기는 상관이 없다.)
- ex) int *a; //int형 변수의 주소 값을 지닐 수 있는 int형 포인터
char *b; //char형 변수의 주소 값을 지닐 수 있는 char형 포인터
double *c; //double형 변수의 주소 값을 지닐 수 있는 double형 포인터 - 메모리의 주소값은 항상 4byte(32bit)이기 때문에 포인터 변수는 모두 4byte
- 포인터는 가급적이면 선언과 동시에 초기화 시켜주는 것이 좋음
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&연산자
- 변수(메모리공간)의 주소를 알려주는 연산자
- 변수의 이름 앞에 &연산자를 붙이면 해당 변수의 주소값이 반환됨
#include <stdio.h> int main(void) { int a = 2005; printf(“변수 a의 메모리 주소는 %d입니다.\n”, &a); printf(“변수 a의 메모리 주소는 %X입니다.\n”, &a); return 0; } /* <결과> 변수 a의 메모리 주소는 1245024입니다. 변수 a의 메모리 주소는 12FF60입니다. */
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*연산자
- 간접 참조 연산자 *
: 포인터가 가리키는 주소에 있는 값을 읽거나 변경하도록 하는 연산자- 포인터 변수 앞에 *연산자를 붙이면 포인터가 가리키는 메모리 공간에 존재하는 값을 참조하겠다는 뜻
void main(void) { int * ptr; int a = 21; ptr = &a; //pointer 변수 ptr에 &a(a의 메모리 주소)를 저장 printf(“%d\n”, ptr); printf(“%d\n”,*ptr); //*pa는 변수 a자체를 의미 } /* <결과> 12345678 21 */
- 포인터 변수 앞에 *연산자를 붙이면 포인터가 가리키는 메모리 공간에 존재하는 값을 참조하겠다는 뜻
- 간접 참조 연산자 *
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포인터 변수의 자료 유형이 다양하게 존재하는 이유?
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포인터 변수는 가리키는 자료유형에 상관없이 모두 4byte로 크기가 똑같다. (메모리의 주소가 4byte이기 때문)
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포인터는 자료의 첫 번째 byte(첫번째 메모리공간)을 가리킨다. → 자료유형에 따라 메모리를 참조할때 몇 byte를 읽어하는지를 알아야함.
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포인터 형 변환
- 포인터 변수는 자동 형 변환이 불가능
- 형 변환을 하고 싶은 경우에는 강제 형 변환을 수행해야함
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> // malloc, free 함수가 선언된 헤더 파일 int main() { int *numPtr = malloc(sizeof(int)); // 4바이트만큼 메모리 할당 char *cPtr; *numPtr = 0x12345678; cPtr = (char *)numPtr; //int포인터 numPtr를 char 포인터로 변환. 메모리 주소만 저장됨 printf("0x%x\n", *cPtr); //0x78: 낮은 자릿수 1바이트를 가져오므로 0x78 free(numPtr); //동적 메모리 해제 return 0; } /* <결과> 0x78 */
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포인터 변수의 초기화
- 포인터 변수는 초기화가 매우 중요, 변수를 지정하고 변수의 포인터를 지정해야한다. 내 맘대로 포인터를 지정하면 안됨
- 메모리 영역에는 시스템이 현재 사용하는 중요한 부분이 많음. 임의로 메모리 주소를 조작하는 것은 시스템에 치명적인 문제를 야기시킬 수 있음
- 포인터 변수를 초기화 하지 않고 사용하는 경우
→ 포인터는 쓰레기 값을 가져 임의의 주소를 가리키게 됨
이 상태에서 포인터를 이용하여 메모리의 내용을 변경한다면 문제 발생
→ 포인터가 아무것도 가리키고 있지 않을 경우 NULL(0)으로 설정해라.
배열과 포인터
- 포인터와 배열의 관계
- 배열 이름도 포인터! (배열의 이름은 포인터 상수)
- 배열 이름에는 첫 번째 배열 원소의 메모리의 주소 값이 저장
#include <stdio.h> int main (void) { int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; printf ("%d, %d\n", a[0], a[1]); printf ("%d, %d\n", &a[0], &a[1]); printf ("배열 이름 : %d\n", a); // 배열의 이름을 출력하면 포인터와 같이 메모리 주소가 출력 return 0; } /* <결과> 1, 2 1245008, 1245012 배열 이름 : 1245008 //배열의 시작주소 */ - 배열 이름은 수정이 불가능한 포인터임!! (상수 포인터)
#include <stdio.h> int main (void) { int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int b = 10; a = &b; //a는 상수 포인터이므로 에러!!!! return 0; } - 배열 이름도 포인터이므로 그에 따른 포인터 타입이 존재함
→ 배열의 요소의 타입이 그대로 포인터 타입 - 포인터를 배열처럼 사용하기
- 배열이름이 포인터이므로 당연히 포인터를 배열 이름처럼 사용도 가능함
#include <stdio.h> int main (void) { int arr[3] = {1, 3, 5}; int *ptr; ptr = arr; printf ("ptr[0] : %d\n", ptr[0]); printf ("ptr[1] : %d\n", ptr[1]); printf ("ptr[2] : %d\n", ptr[2]); return 0; } /* <결과> ptr[0] : 1 ptr[1] : 3 ptr[2] : 5 */ - 배열이름이 포인터이므로 당연히 포인터를 배열 이름처럼 사용도 가능함
포인터 연산
: 포인터 값을 증가 혹은 감소시키는 연산
→ 포인터가 참조하는 부분을 연산하는 것이 아니라 포인터 안에 저장된 주소값을 증가시키거나 감소시키는 것을 의미
- 포인터 연산에 따른 실질적인 값의 변화는 타입에 따라 다르다.
( 포인터는 가리키는 데이터 타입의 크기 (byte)만큼 곱해져서 증가하거나 감소 )
ex) double * 의 경우 double의 크기인 8byte만큼 증가, 감소
#include <stdio.h>
int main (void)
{
char *ptr1=0; //포인터를 0으로 초기화시키면 아무것도 가리키지 않는다는 의미
int *ptr2=0;
double *ptr3=0;
printf ("증가시키기 전 : %d %d %d\n", ptr1, ptr2, ptr3);
printf ("1증가시킨 후 : %d %d %d\n", ++ptr1, ++ptr2, ++ptr3);
printf ("추가로 3증가 : %d %d %d\n", ptr1+3, ptr2+3, ptr3+3);
return 0;
}
/*
<결과>
증가시키기 전 : 0, 0, 0
1증가시킨 후 : 1, 4, 8
추가로 3증가 : 4, 16, 32
*/- 포인터 연산을 이용한 배열의 사용(호출)
#include <stdio.h>
int main (void)
{
int a[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *pArr=arr;
printf ("%d\n", *pArr);
printf ("%d\n", *(++pArr));
printf ("%d\n", *(++pArr));
printf ("%d\n", *(pArr+1)); //포인터 연산을 이용해 배열을 다룰때
printf ("%d\n", *(pArr+2)); //범위를 넘어가는 연산을 하지 않도록 주의
return 0;
}
/*
<결과>
1
2
3
4
5
*/ #include <stdio.h>
int main (void)
{
int a[53] = {1, 2, 3};
int *pArr=arr;
printf ("%d %d\n", arr[0], arr[1]);
printf ("%d %d\n", *arr, *(arr+1));
printf ("%d %d\n", pArr[0], *(pArr+1));
return 0;
}
/*
<결과>
1, 2
1, 2
1, 2
*/다차원 배열과 포인터
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2차원 배열 이름
- 2차원 배열에서도 배열의 이름은 역시 포인터
- 아래의 예시에서 a[0], a[1], a[2]도 역시 포인터이다.
#include <stdio.h> int main() { int a[3][2] = {1,2,3,4,5,6}; printf("a[0] : %d\n", a[0]); printf("a[1] : %d\n", a[1]); printf("a[2] : %d\n", a[2]); printf("a : %d\n", a); } /* <결과> a[0] : 1245004 a[1] : 1245012 a[2] : 1245020 a : 1245004 */ -
2차원 배열 이름과 연산
- 아래 예시의 2차원 배열의 이름인 포인터 a와 배열의 원소인 포인터 a[0], a[1], a[2]의 차이를 비교
- a[0], a[1], a[2]와 a, a+1, a+2, a[0]+1, a[1]+1 비교
#include <stdio.h> int main() { int a[3][2] = {1,2,3,4,5,6}; printf("a[0] : %d\n", a[0]); printf("a[1] : %d\n", a[1]); printf("a[2] : %d\n", a[2]); printf("a[0] + 1: %d\n", a[0]+1); printf("a[1] + 1: %d\n", a[1]+1); printf("a : %d\n", a); printf("a+1 : %d\n", a + 1); printf("a+2 : %d\n", a + 2); return 0; } /* <결과> a[0] : 2030040 a[1] : 2030048 a[2] : 2030056 a[0] + 1 : 203044 a[1] + 1 : 203052 a : 2030040 a+1 : 2030048 a+2 : 2030056 */ -
2차원 배열의 포인터 타입 비교
- 2차원 배열의 차이에 따른 포인터의 주소 값 증가 및 감소 비교
#include <stdio.h> int main() { int arr1[4][2]; //arr1은 2개씩 4개이기 때문에 8씩 증가 int arr2[2][4]; //arr2은 4개씩 2개이기 때문에 16씩 증 /*arr1은 8씩 증가하지만 arr2는 16씩 증가한다. 따라서 arr1과 arr2는 같은 2차원 배열이지만 포인터 타입이 다르다.*/ printf("arr1 : %d\n", arr1); printf("arr1+1 : %d\n", arr1+1); printf("arr1+2 : %d\n", arr1+2); printf("arr2 : %d\n", arr2); printf("arr2+1 : %d\n", arr2+1); printf("arr2+2 : %d\n", arr2+2); return 0; } /* <결과> arr1 : 1244996 arr1+1 : 1245004 arr1+2 : 1245012 arr2 : 1244956 arr2+1 : 1244972 arr2+2 : 1244988 */ -
2차원 배열과 포인터
- 2차원 배열 원소인 배열의 연산
- a[i][j] 중 a[k]가 연산으로 자신의 배열의 범위를 넘을 경우 a[k+1] 배열의 영역을 가리킨다.
- 아래 예시. a[2] = a[0] +4 = a[1] + 2
#include <stdio.h> int main() { int a[3][2] = {1,2,3,4,5,6}; printf("*a[0] : %d\n", *a[0]); printf("*(a[0]+1) : %d\n", *(a[0]+1)); printf("*(a[1]+1) : %d\n", *(a[1]+1)); printf("*(a[2]+1) : %d\n", *(a[2]+1)); printf("*(a[0]+3) : %d\n", *(a[0]+3)); printf("*(a[0]+4) : %d\n", *(a[0]+4)); return 0; } /*<결과> *a[0] : 1 *(a[0]+1) : 2 *(a[1]+1) : 4 *(a[2]+1) : 6 *(a[0]+3) : 4 *(a[0]+4) : 5 */ - 2차원 배열 원소인 배열의 연산
포인터의 포인터 (더블 포인터)
- 포인터의 포인터
- *연산자를 두 개 선언하는 포인터로 더블 포인터라고도 부른다.
- 더블 포인터는 포인터를 가리킨다.
- 포인터가 기본 자료형 변수의 주소 값을 저장하는 것처럼 더블 포인터는 포인터의 주소 값을 저장한다.
#include <stdio.h> int main() { int val = 4; int *ptrl1 = &val; //싱글포인터 int **ptrl2 = &ptrl1; //더블포인터 return 0; } - 더블 포인터와 메모리
- 더블 포인터의 메모리 구조
- 더블 포인터는 포인터의 첫 바이트 주 값을 가리킨다.
- 포인터의 주소값도 최대 4byte이기 때문에 더블 포인터 자료형의 크기도 4byte
- 더블 포인터의 메모리 구조
- 배열 포인터와 포인터 배열
- 배열 포인터란 배열을 가리키는 포인터이다.
- 포인터 배열은 포인터를 모아놓은 배열.
강아지를 좋아합니다🐶