챕터 10 배열과 포인터

리스트 10.2 no_data.c 프로그램

/* day_mon1  -- 각 달의 날짜 수를 출력한다.*/
#include<stdio.h>
#define MONTHS 12
int main(void)
{
    int days[MONTHS] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
    int index;

    for (index = 0; index < MONTHS; index++)
        printf("%2d월: 날짜 수 %2d\n",index+1,days[index]);

    return 0;
}

 

<출력>

 

 1월: 날짜 수 31

 2월: 날짜 수 28

 3월: 날짜 수 31

 4월: 날짜 수 30

 5월: 날짜 수 31

 6월: 날짜 수 30

 7월: 날짜 수 31

 8월: 날짜 수 31

 9월: 날짜 수 30

10월: 날짜 수 31

11월: 날짜 수 30

 

12월: 날짜 수 31

 

<코드분석>

 

1년이 12개월이기 때문에 #define MONTHS 12 로 상수로 나타낼 수 있다.

그리고 index 변수로 각 달의 일 수를 리스트로 12개 나열하고

for문을 사용해 12월 달까지 리스트를 불러오고

printf를 사용해 %2d월 = index+1을 한 이유는 index는 값을 저장할 때 0~11까지의 값을 저장하기 때문이다.

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리스트 10.2 no_data.c 프로그램

/*no data.c -- 초기화시키지 않은 배열*/
#include<stdio.h>
#define SIZE 4
int main(void)
{
    int no_data[SIZE];  // 초기화시키지 않은 배열
    int i;

    printf("%2s%14s\n","i","no_data[i]");
    for(i = 0; i <SIZE; i++)
        printf("%2d%14d\n",i,no_data[i]);

    return 0;
}

 

<출력>

 

 i    no_data[i]

 0    -299606951

 1         32766

 2           100

 3             0

 

<코드분석>

 

리스트를 초기화 시키지않았기 때문에 컴파일러는 우연히 그 메모리 위치에 놓여 있는 값을 사용한다.

 

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리스트 10.3 some_data.c 프로그램

/*some_data.c -- 일부분만 초기화된 배열*/
#include<stdio.h>
#define SIZE 4
int main(void)
{
    int some_data[SIZE] = {1492,1066};
    int i;

    printf("%2s%14s\n","i","some_data[i]");
    
    for(i = 0; i < SIZE; i++)
        printf("%2d%14d\n",i,some_data[i]);
    
    return 0;
}

 

<출력>

 

 i  some_data[i]

 0          1492

 1          1066

 2             0

 3             0

 

<코드분석>

 

만약에 배열을 전부 초기화 시키지않는다면 내가 원하지않는 값이 나온다.

 

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리스트 10.4 day_mon2/c 프로그램

/*day_mon2.c -- 컴파일러가 원소 개수를 카운트한다*/
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    const int days[] = {31,28,31,30,31,30,31,31,30,31};
    int index;

    for(index = 0; index < sizeof days / sizeof days[0]; index++)
        printf("%2d월: 날짜수 %2d\n",index+1,days[index]);
    
    return 0;
}

 

<출력>

 1월: 날짜수 31

 2월: 날짜수 28

 3월: 날짜수 31

 4월: 날짜수 30

 5월: 날짜수 31

 6월: 날짜수 30

 7월: 날짜수 31

 8월: 날짜수 31

 9월: 날짜수 30

10월: 날짜수 31

 

<코드분석>

 

정확하게 카운트하는 능력이 부족하기 때문에 컴퓨터가 배열 크기를 계산해서 우리에게 알려주도록 부탁해야한다.

sizeof days는 바이트 수로 배열 전체의 크기고 sizeof days[0]는 배열 원소 하나의 크기다.

배열 전체 크기를 배열 원소 하나의 크기로 나누면 그 배열에 몇 개의 원소가 있는지 알 수 있다.

 

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리스트 10.5 designate.c 프로그램

// designate.c -- 지정 초기화자를 사용한다.
#include<stdio.h>
#define MONTHS 12
int main(void)
{
    int days[MONTHS] = {31,28, [4] = 31,30,31,[1] = 29};
    int i;

    for (i = 0; i < MONTHS; i++)
        printf("%2d   %d\n",i + 1,days[i]);

    return 0;
}

 

<출력>

x

 

<코드분석>

 

컴파일러가 C99 기능을 지원하지않음.

 

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리스트 10.6 bounds.c 프로그램

// bounds.c -- 배열의 범위를 벗어난다.
#include<stdio.h>
#define SIZE 4
int main(void)
{
    int value1 = 44;
    int arr[SIZE];
    int value2 = 88;
    int i;

    printf("value1 = %d, value2 = %d\n",value1,value2);
    for(i = -1; i <= SIZE; i++)
        arr[i] = 2 * i + 1;

    for(i = -1; i < 7; i++)
        printf("%2d %d\n",i,arr[i]);
    printf("value1 = %d, value2 = %d\n",value1,value2);
    printf("arr[-1]의 주소 : %p\n",&arr[-1]);
    printf("arr[4]의 주소 : %p\n",&arr[4]);
    printf("value1의 주소 : %p\n",&value1);
    printf("value2의 주소 : %p\n",&value2);

    return 0;
}

 

<출력>

 

value1 = 44, value2 = 88

-1 -1

 0 1

 1 3

 2 5

 3 7

 4 9

 5 0

 6 -556608256

value1 = 44, value2 = 88

arr[-1]의 주소 : 0x7ffeb51fb53c

arr[4]의 주소 : 0x7ffeb51fb550

value1의 주소 : 0x7ffeb51fb534

value2의 주소 : 0x7ffeb51fb538

 

<코드분석>

 

유효한 범위 내에 있는 배열 인덱스를 사용해야하는 이유를 보여준다.

컴파일러는 인덱스안에 어떤 값이 들어있는지 검사를 대신 해주지않기 때문에 사용자가 꼭 확인해야한다.

(4개의 원소를 가지는 배열을 만들고 나서 부주의 하게 -1부터 6까지 인덱스 값으로 사용했을 때 벌어지는 코드)

 

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리스트 10.8 pnt_add.c 프로그램

// pnt_add.c -- 포인터 덧셈
#include<stdio.h>
#define SIZE 4
int main(void)
{
    short dates[SIZE];
    short * pti;
    short index;
    double bills[SIZE];
    double * ptf;

    pti = dates;        // 배열의 주소를 포인터에 대입한다.
    ptf = bills;
    printf("%23s %15s\n","short","double");
    for(index = 0; index < SIZE; index++)
        printf("포인터 + %d: %10p %10p\n",index, pti + index, ptf + index);

    return 0;
}

 

<출력>

 

                  short          double

포인터 + 0: 0x7fffc00be948 0x7fffc00be950

포인터 + 1: 0x7fffc00be94a 0x7fffc00be958

포인터 + 2: 0x7fffc00be94c 0x7fffc00be960

포인터 + 3: 0x7fffc00be94e 0x7fffc00be968

 

<코드분석>

 

short형은 2바이트, double형은 8바이트 이기 때문에 주소에 + 1을 더할 때 short형은 2 double형은 8씩 증가한다.

우리가 포인트에 + 1 을 더한다는 의미는 하나의 기억단위를 객체의 단위만큼 더한다는 의미.

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리스트 10.9 day_mon3.c 프로그램

/*day_mon3.c -- 포인터 표기를 사용한다*/
#include<stdio.h>
#define MONTHS 12

int main(void)
{
    int days[MONTHS]={31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
    int index;

    for(index = 0; index < MONTHS; index++)
        printf("%2d월: 날짜 수 %2d\n",index+1, *(days + index));    //*(days + index) 는 days[index]와 같다

    return 0;
}

<출력>

 

1월: 날짜 수 31

 2월: 날짜 수 29

 3월: 날짜 수 31

 4월: 날짜 수 30

 5월: 날짜 수 31

 6월: 날짜 수 30

 7월: 날짜 수 31

 8월: 날짜 수 31

 9월: 날짜 수 30

10월: 날짜 수 31

11월: 날짜 수 30

12월: 날짜 수 31

 

<코드분석>

배열과 포인트는 밀접한 관련이 있음을 알려주는 예시

배열에서 *(days + index) 는 days[index]와 같다.

days는 그 배열의 첫 번째 원소의 주소다. days + index는 원소 days[index]의 주소다.

루프는 배열의 각 원소에 차례로 접근하여 그것의 내용을 출력한다.

 

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리스트 10.10 sum-arr1.c 프로그램

// sum_arr1.c -- 배열의 원소들의 합을 구한다.
// %zd가 동작하지 않는다면 %u 또는 %lu를 사용하라.
#include<stdio.h>
#define SIZE 10
int sum(int ar[], int n);
int main(void)
{
    int marbless[SIZE] = {20,10,5,39,4,16,19,26,31,20};
    long answer;

    answer = sum(marbless,SIZE);
    printf("구슬의 전체 개수는 %ld개 입니다.\n",answer);
    printf("marbles의 크기는 %zd바이트입니다.\n",sizeof marbless);

    return 0;
}

int sum(int ar[],int n)
{
    int i;
    int total = 0;

    for(i = 0; i < n; i++)
        total += ar[i];
    printf("ar의 크기는 %zd바이트 입니다.\n",sizeof ar);

    return total;
}

 

<출력>

 

ar의 크기는 8바이트 입니다.

구슬의 전체 개수는 190개 입니다.

marbles의 크기는 40바이트입니다.

 

<코드분석>

 

marbles의 크기가 40바이트인 이유는 int형 원소를 10개 가지기 때문에 총 40바이트라는걸 알 수있다.

 

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리스트10.11 sum_arr2.c 프로그램

/*sum_arr2.c -- 배열의 원소들의 합을 구한다.*/
#include<stdio.h>
#define SIZE 10
int sump(int * start, int * end);
int main(void)
{
    int marbles[SIZE] = {20,10,5,39,4,16,19,26,31,20};
    long answer;

    answer = sump(marbles,marbles + SIZE);
    printf("구슬의 전체 개수는 %ld개입니다.\n",answer);

    return 0;
}

/*포인터 계산을 사용한다. */
int sump(int * start,int * end)
{
    int total = 0;

    while(start < end)
    {
        total += *start;    // total에 값을 더한다
        start++;            // 포인트를 증가시켜 다음 원소를 가리킨다.
    }

    return total;
}

 

<출력>

 

구슬의 전체 개수는 190개입니다.

 

<코드분석>

 

포인터 start는 marbles의 첫 번째 원소를 가리키면서 시작한다

그래서 total += *start는 첫 번째 원소의 값(20)을 total에 더한다. 그리고 start++;는 포인터 변수 start를 증가시켜 배열에 있는 다음원소를 가르킨다. start가 int형을 가리키기 떄문에 C는 start의 값을 int형의 크기만큼 증가시킨다.

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리스트 10.12 order.c 프로그램

// order.c -- 포인터 연산에서의 우선순위
#include <stdio.h>
int data[2] = {100, 200};
int moredata[2] = {300, 400};
int main(void)
{
    int * p1, * p2, * p3;
    
    p1 = p2 = data;
    p3 = moredata;
    printf("  *p1 = %d,   *p2 = %d,     *p3 = %d\n",
           *p1     ,   *p2     ,     *p3);
    printf("*p1++ = %d, *++p2 = %d, (*p3)++ = %d\n",
           *p1++     , *++p2     , (*p3)++);
    printf("  *p1 = %d,   *p2 = %d,     *p3 = %d\n",
           *p1     ,   *p2     ,     *p3);
    
    return 0;
}

 

<출력>

 

  *p1 = 100,   *p2 = 100,     *p3 = 300

*p1++ = 100, *++p2 = 200, (*p3)++ = 300

  *p1 = 200,   *p2 = 200,     *p3 = 301

 

<코드분석>

 

여기서 (*p3)++ 연산만이 배열의 값을 유일하게 변경시켰고 다른 두 연산은 p1과 p2를  배열의 다음 원소를 가리키도록 전진시켰다.