[C] 12. 문자열과 문자열 함수

Taeil Nam·2022년 6월 17일
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C

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1. 문자열 정의 방법

  1. 배열을 사용하여 문자열 저장.
    • [] 에 배열의 크기를 적어주면, 배열의 크기보다 낮은 문자열 저장 가능.
      - 배열의 크기 = 10, 문자열 크기 = 4 일때, 남는 6개의 공간은 NULL로 채워짐.
    • [] 에 배열의 크기를 적어주지 않으면, 컴파일러가 문자열 길이만큼 배열 크기 할당.
  2. 포인터를 사용하여 문자열 저장.
    • 문자열이 저장된 memory 주소 값이 저장됨.
    • 포인터에 문자열을 저장하면, read-only memory에 저장됨.
    • read-only memory를 수정하려고 하면 런타임에러 발생.
    • 런타임에러 방지를 위해 const 를 사용하여 포인터 선언.
#include <stdio.h>

int main()
{
    char words[50] = "A string in an array";    //배열에 문자열 저장.
    const char* pt1 = "A pointer to a string";  //const 포인터를 사용하여 문자열 저장.

    puts(words);    // words에 저장된 문자열 출력. puts() = 문자열 출력 함수.
    puts(pt1);      // pt1에 해당하는 문자열 출력.

    //pt1[8]= 'A';  //string이 저장된 memory를 수정하려고 하면 에러 발생. (read-only memory)

    return 0;
}

2. 문자열의 배열

코드

#include <stdio.h>

int main()
{
    const char* mythings[5] = {         //문자열을 포인터로 선언.
        "Dancing in the rain",
        "Couting apples",
        "Watching movies with friends",
        "Writing sad letters",
        "Studying the C language"
    };

    char yourthings[5][40] = {          //문자열을 배열로 선언.
        "Studying the C++ language",
        "Eating",
        "Watching Netflix",
        "Walking around till dark",
        "Deleting spam emails"
    };

    const char* temp1 = "Dancing in the rain";          //포인터 temp1에 "Dancing in the rain"이 저장되어 있는 memory 주소 저장.
    const char* temp2 = "Studying the C++ language";    //포인터 temp2에 "Studying the C++ language"이 저장되어 있는 memory 주소 저장.

    printf("%s %u %u\n", mythings[0], (unsigned)mythings[0], (unsigned)temp1);
    //mythings의 첫번째 원소 값, mythings의 첫번째 원소 memory 주소, temp1의 값 출력.

    printf("%s %u %u\n", yourthings[0], (unsigned)yourthings[0], (unsigned)temp2);
    //yourthings의 첫번째 원소 값, yourthings의 첫번째 원소 memory 주소, temp2의 값 출력.

    return 0;
}

결과

  • 포인터로 문자열을 선언한 경우, 주소 값이 같음. (read-only memory에 저장되어 있는 문자열을 가리키므로)
  • 배열로 문자열을 선언한 경우, 주소 값이 다름. (배열의 memory 에 저장된 문자열과 read-only memory에 저장되어 있는 문자열이기 때문)

3. 문자열을 입력받는 방법들

  • 문자열을 입력 받을 때는, 입력받은 문자열을 저장할 memory 공간을 확보해둬야 함.

gets()

  • scanf() 함수로 문자열을 입력 받으면 한 단어만 저장. (띄어쓰기 불가능)
  • gets() 함수는 문자열을 입력 받으면 한 줄을 저장하며, 맨 마지막에 있는 '\n'을 '\0' 으로 변경.
  • gets() 함수는 저장될 memory 주소 값만 받기 때문에, memory의 시작 점만 알고 끝나는 부분은 알지 못함.
  • gets()의 단점 보완을 위해 C11 표준에서 gets_s() 함수를 사용할 것을 권고.
  • gets_s() 함수는 저장될 memory 주소 값과 memory 크기를 같이 받음.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[20] = "";
    
    gets(arr);	// gets() 함수로 문자열 입력 받고 arr에 저장.
    printf("%s\n", arr);	// gets() 함수로 입력 받은 값 출력.

    gets_s(arr, 20);	// gets_s() 함수로 문자열 입력 받고 arr에 저장.
    printf("%s\n", arr);	// gets_s() 함수로 입력 받은 값 출력.

    return 0;
}

fgets()

  • gets(), gets_s() 함수는 입력 받는 문자열의 크기가 저장될 memory 크기보다 클 경우 런타임 에러 발생.
  • fgets() 함수는 gets(), gets_s() 함수에서 발생하는 런타임에러를 방지.
  • fgets() 함수는 기본적으로 파일을 가져올 때 사용.
  • fgets() 함수에서 사용하는 인자 = 저장될 memory 주소, memory 크기, 가져올 파일.
  • 콘솔 입력을 위해서는 파일 입력을 위한 인자에 stdin을 사용.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[20] = "";
    
    fgets(arr, 20, stdin);	// 콘솔로 입력받은(stdin) 문자열을 arr에 저장.
    printf("%s\n", arr);

    return 0;
}

4. 문자열을 출력하는 방법들

puts()

  • puts() 함수는 문자열 맨 뒤에 '\n' 을 추가하여 출력.
  • puts() 함수는 문자열에 '\0'를 만나면 종료됨.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[50] = "puts() function test. puts() has \\n";
    
    puts(arr);		// arr의 문자열 출력. (with '\n')
    puts("END");	// 출력된 문자열 밑에 END 출력. 

    return 0;
}

fputs()

  • fputs() 함수는 원래 파일에 값을 출력해줄 때 사용.
  • fputs() 함수에서 사용하는 인자 = 값이 저장되어 있는 memory 주소값을 출력시킬 파일.
  • 콘솔 출력을 위해서는 값을 출력시킬 파일 인자에 stdout을 사용.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[50] = "fputs() function test. fputs() doesn't has \\n";
    
    fputs(arr, stdout);	// arr의 문자열을 콘솔 창에 출력. 

    return 0;
}

5. 문자열 함수들

  • #include <string.h> 필요.

strlen()

  • 문자열의 길이를 반환.
  • 문자열의 마지막에 포함되어 있는 '\0'는 제외한 문자열 길이를 반환.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[50] = "Hello my name is taeil. nice to meet you.";
    
    int strlength = strlen(arr);	// arr 문자열의 길이를 변수 strlength에 저장.
    printf("%d", strlength);		// strlength 값 출력.

    return 0;
}

strcat()

  • 문자열에 다른 문자열을 덧붙여 주는 함수.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[100] = "Hello my name is taeil. nice to meet you. ";
    
    strcat(arr, "Have a nice day!");	// arr 문자열에 Have a nice day! 문자열 덧붙임.
    printf("%s", arr);

    return 0;
}

strcmp()

  • 문자열을 비교해주는 함수.
  • 문자 비교가 아닌, 문자열 비교.
  • 반환 값이 특이하니 주의.
  • 같으면 '0' 반환.
  • 왼쪽 문자열의 ASCII 코드가 더 높으면 '1' 반환.
  • 오른쪽 문자열의 ASCII 코드가 더 높으면 '-1' 반환.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    //char arr[100] = "Hello my name is taeil. nice to meet you. ";
    
    printf("%d\n", strcmp("Taeil", "Taeil"));   // 0 반환.
    printf("%d\n", strcmp("Taeil", "Nam"));     // 1 반환.	(T > N)
    printf("%d\n", strcmp("Nam", "Taeil"));     // -1 반환. (N < T)

    return 0;
}

strncmp()

  • strcmp() 와 동일하나, 몇 번째 문자까지 비교할지 결정 가능. (인자 추가)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    //char arr[100] = "Hello my name is taeil. nice to meet you. ";
    
    printf("%d\n", strncmp("Taeil", "Taeil", 1));       // 0 반환. 1 번째 까지만 비교
    printf("%d\n", strncmp("Taeil", "TaNam", 2));       // 0 반환. 2 번째 까지만 비교
    printf("%d\n", strncmp("Taeil", "Taeil Nam", 3));   // 0 반환. 3 번째 까지만 비교

    return 0;
}

strcpy()

  • 문자열을 복사하여 저장해주는 함수.
  • destination에 source 의 문자열을 복사 후 저장.
  • 인자에 포인터 산술연산 사용 가능.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char dst1[100] = "";
    char dst2[100] = "";
    char src[] = "strcpy TEST !";

    strcpy(dst1, src);		//dst1에 src 문자열 복사.
    printf("%s\n", dst1);	//dst1 출력.
    
    strcpy(dst2, src + 7);	//dst2에 src 문자열의 7 번째부터 복사.
    printf("%s", dst2);		//dsr2 출력.

    return 0;
}

sprintf()

  • 지정한 문자열대로 배열에 저장.
  • 형식 지정자 사용 가능.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main()
{
    char arr[100] = "";			//문자열이 저장될 배열 arr.
    char name[10] = "Taeil";	//배열 name 의 값 = Taeil.

    sprintf(arr, "First Name = %s, Last Name = Nam.", name);
    //"First Name = %s, Last Name = Nam." 문자열을 배열 arr에 저장. %s에 대입될 값 = 배열 name의 값.
    
    printf("%s", arr);	// 배열 arr 값 출력. ("First Name = Taeil, Last Name = Nam." 출력)

    return 0;
}

6. 선택 정렬

  • 주어진 값을 오름차순으로 정렬하기.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

void swap(int* xp, int* yp);
void printArray(int arr[], int size);
void selectionSort(int arr[], int n);

int main()
{
    int arr[] = { 64, 25, 12, 22, 11 };
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    selectionSort(arr, n);

    printArray(arr, n);

    return 0;
}

void swap(int* xp, int* yp)
{
    long long int temp = 0;

    temp =  *xp;
    *xp = *yp;
    *yp = temp;
}

void printArray(int arr[], int size)
{
    for (int i = 0; i < size; ++i)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}

void selectionSort(int arr[], int n)
{
    int min_index = 0;
    int count = 0;

    while (count != (n - 1))
    {
        for (int i = count; i < n - 1; ++i)
        {
            for (int j = i + 1; j < n; ++j)
                if (arr[i] > arr[j])
                {
                    min_index = j;
                    swap(arr + i, arr + min_index);
                }
        }
        count++;
    }
}
💡 강의 안보고 혼자서 직접 구현했음!! (코드가 더러움)

7. 문자열의 포인터 정렬

  • strcmp() 함수 사용.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>	//strcmp() 함수의 라이브러리.

void swap(char** xp, char** yp);
void printStringArray(char* arr[], int size);
void selectionSort(char* arr[], int n);

int main()
{
	char* arr[] = { "Cherry", "AppleBee", "Pineapple", "Apple", "Orange" };
	int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	printStringArray(arr, n);

	selectionSort(arr, n);

	printStringArray(arr, n);

	return 0;
}

void swap(char** xp, char** yp)
{
	char* temp = *xp ;
	*xp = *yp;
	*yp = temp;
}

void printStringArray(char* arr[], int size)
{
	for (int i = 0; i < size; ++i)
	{
		printf("%s\n", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

void selectionSort(char* arr[], int n)
{
	int i, j, min_index;

	for (int i = 0; i < n - 1; ++i)
	{
		min_index = i;
		for (j = i + 1; j < n; ++j)
		{
			if (strcmp(arr[j], arr[min_index]) < 0)	//비교할 값의 문자가 기존 값의 문자보다 작을 경우. 
				min_index = j;	// 비교할 값의 index를  min_index에 저장.
		}
			swap(&arr[i], &arr[min_index]);	// arr[i]와 arr[min_index]의 값을 서로 바꿈.
	}
}

8. 문자 함수를 문자열에 사용

  • 입력 받은 문자열을 전부 대문자로 변환하고, 기호가 몇 개 포함되어 있는지 출력.
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>	//toupper(), ispunct() 함수 사용.

void ToUpper(char* str);			//문자열을 전부 대문자로 변경해주는 함수.
int PunctCount(const char* str);	//문자열에 포함된 기호가 몇 개인지 알려주는 함수.

int main()
{
	char str[100];
	char* new_str = NULL;

	fgets(str, 100, stdin);

	new_str = strchr(str, '\n');	//문자열 str에서 \n 을 찾으면 해당 포인터 값을 반환.
	if (new_str)	//new_str이 값을 가지고 있는 경우 = if (new_str != NULL)
		*new_str = '\0';	//찾은 \n 을 \0으로 변환.

	ToUpper(str);
	puts(str);
	printf("%d\n", PunctCount(str));

	return 0;
}

void ToUpper(char* str)
{
	while (*str)	//*str이 값을 가지고 있는 경우 = while (str != NULL)
	{
		*str = toupper(*str);	//해당 값을 대문자로 변경.
		str++;	//다음 문자로 전환. (포인터 산술연산)
	}
}

int PunctCount(const char* str)
{
	int ct = 0;

	while (*str)	//*str이 값을 가지고 있는 경우 = while (str != NULL)
	{
		if (ispunct(*str))	// *str이 기호에 해당하는 경우.
			ct++;	// ct 1 증가.
		str++;
	}

	return ct;
}

9. Command line 인자

  • main() 함수에서 프롬프트에 입력된 명령어 저장 및 개수 확인을 위한 인자 사용.
  • main() 함수에서 인자를 사용하는 경우, main() 함수가 호출될 때 운영체제가 인자에 값을 넣어 줌.
  • main() 함수에서 인자를 사용하지 않는 경우, 운영체제가 인자에 값을 넣지 않음.

코드

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])	//argc = 명령어의 문자열 개수, argv[] = 명령어의 문자열들이 저장되는 배열.
{
	int count;

	printf("The command line has %d arguments:\n", argc);	//명령어의 문자열 개수 출력.

	for (count = 0; count < argc; ++count)
		printf("Arg %d : %s\n", count, argv[count]);	// 명령어의 문자열들 출력.
	printf("\n");

	return 0;
}

결과

  • 프롬프트로 exe 파일 직접 실행.

🚩 출처 및 참고자료 : 홍정모의 따라하며 배우는 C 언어 (따배씨)

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