열혈C | Ch14. 포인터와 함수

『윤성우의 열혈 C 프로그래밍』 을 참고하였습니다.

『윤성우의 열혈 C 프로그래밍』 중 헷갈렸던 내용을 정리합니다.

 

목차

14-1 ; 함수의 인자로 배열 전달하기

14-2 ; Call-by-value vs. Call-by-reference

14-3 ; 포인터 대상의 const 선언

 

14-1 ; 함수의 인자로 배열 전달하기

인자전달의 기본방식은 값의 복사

"함수 호출 시 전달되는 인자의 값은 매개변수에 복사가 된다."

즉, 복사가 되는 것 뿐이기에 함수가 호출되고 나면, 전달되는 인자와 매개변수는 별개가 됨.

 

int SimpleFunc(int num){....}
int main(void){
	int age=17;
    SimpleFunc(age); // age에 저장된 값이 매개변수 num에 복사됨
    ....
}

실제로 전달되는 것은 age가 아닌, age에 저장된 값! 그리고 그 값이 매개변수 num에 복사됨.

 

 

배열을 함수의 인자로 전달하는 방식

배열을 통째로 전달하는 것이 불가능하니,

배열의 주소 값을 인자로 전달해서 이를 통해서 접근하도록 유도한다.

int arr[3]={1,2,3};
SimpleFunc(arr); // SimpleFunc 함수를 호출하면서 배열 arr의 주소 값 전달

따라서 SimpleFunc 함수의 매개 변수는 int형 포인터 변수로 선언되어야 한다.

void SimpleFunc(int * param) {....}

배열의 주소 값만 안다면 어디서든 배열에 접근하여 저장된 값을 참조하고 변경할 수 있다.

 

배열을 함수의 인자로 전달받는 함수의 또 다른 선언

매개변수의 선언에서, int param[ ]과, int *param은 완전히 동일한 선언이다.

그런데 전자의 선언이, 배열이 인자로 전달된다는 느낌을 더 강하게 주는 선언이다.

따라서 일반적으로 배열의 주소 값이 인자로 전달될 때에는 int param[ ] 형태의 선언을 주로 많이 사용한다.

 

하지만 이 둘이 같은 선언으로 간주되는 경우는 매개변수의 선언으로 제한된다.

따라서 int * ptr = arr를 int ptr[] = arr로 대체할 수 없다.

int main(void){
	int arr[3] = {1,2,3};
    int * ptr = arr; // int ptr[] = arr;로 대체 불가능
}

 

** 함수 내에서는 인자로 전달된 배열의 길이를 계산할 수 없다.

배열의 주소 값을 인자로 전달받는 매개변수는 포인터 변수이기 때문에

이를 대상으로 sizeof 연산을 할 경우

배열의 크기가 반환되지 않고 포인터 변수의 크기가 반환된다.

따라서 배열의 크기나 길이 정보도 계산해서 함께 인자로 전달해야 한다.

 

 

14-2 ; Call-by-value vs. Call-by-reference

함수의 호출 방식 두 가지. (함수의 인자로 전달되는 대상에 따라 구분!)

- 함수를 호출할 때 단순히 값을 전달하는 형태의 함수호출을 Call-by-value,

- 메모리의 접근에 사용되는 주소 값을 전달하는 형태의 함수호출을 Call-by-reference.

 

값을 전달하는 형태의 함수 호출 : Call-by-value

#include <stdio.h>

void Swap(int n1, int n2){
    int temp=n1;
    n1=n2;
    n2=temp;
    printf("n1 n2: %d %d \n", n1, n2); // 20 10
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    printf("num1 num2 : %d %d \n", num1, num2); // 10 20
   
    Swap(num1, num2); // Swap으로 num1과 num2에 저장된 값이 바뀌지 않음.
    printf("num1 num2 : %d %d \n", num1, num2); // 10 20
    
    return 0;
}

Swap으로 num1과 num2에 저장된 값이 바뀌지 않음.

두 매개변수(n1, n2) 사이에서만 값의 변환이 일어남.

 

주소 값을 전달하는 형태의 함수 호출 : Call-by-reference

#include <stdio.h>

void Swap(int *ptr1, int *ptr2){
    int temp=*ptr1;
    *ptr1=*ptr2;
    *ptr2=temp;
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    printf("num1 num2 : %d %d \n", num1, num2);
    
    Swap(&num1, &num2);
    printf("num1 num2 : %d %d \n", num1, num2);
    
    return 0;
}

 

scanf 함수 호출 시 & 연산자를 붙이는 이유

int num;
scanf("%d", &num); // 변수 num의 주소 값을 scanf 함수에 전달

 

scanf 함수의 역할 : 사용자로부터 값을 입력 받아서 변수 num에 값을 채우는 일

변수 num의 주소 값을 통해 변수 num에 접근해 값을 채워 넣음 !

-> scanf 함수의 호출도 Call-by-reference 형태의 함수 호출

 

문제 14-1 [Call-by-value & Call-by-reference]

• 문제1

// 변수 num에 저장된 값의 제곱을 계산하는 함수를 정의
// 이를 호출하는 main 함수 작성
// SquareByvalue 함수는 인자로 전달된 값의 제곱을 반환
// SquareByReference 함수는 정수가 저장되어 있는 변수의 주소 값을 인자로 받아서, 해당 변수에 저장된 값의 제곱을 그 변수에 다시 저장

#include <stdio.h>

int SquareByValue (int num){
    return num = num*num;
}
void SquareByReference (int * num){
    *num *= *num;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    int num;
    printf("정수를 입력하시오: ");
    scanf("%d", &num);

    printf("SquareByValue: %d\n", SquareByValue(num));
    
    SquareByReference(&num);
    printf("SquareByReference: %d\n", num);
    
    return 0;
}

/*
 답지코드
 void SquareByReference(int * ptr){
    int num = *ptr;
    *ptr = num*num;
 */

 

• 문제2

// 세 변수에 저장된 값을 서로 뒤바꾸는 함수
// 함수 호출 형태 : Swap3(&num, &num2, &num3)
// 함수 호출의 결과 : num1 → num2, num2 → num3, num3 → num1

#include <stdio.h>

void Swap3(int * ptr1, int * ptr2, int * ptr3){
    int temp = *ptr1;
    *ptr1 = *ptr3;
    *ptr3 = *ptr2;
    *ptr2 = temp;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    int num1, num2, num3;
    printf("세 정수를 입력하시오: ");
    scanf("%d %d %d", &num1, &num2, &num3);
    printf("%d %d %d\n", num1, num2, num3);
    Swap3(&num1, &num2, &num3);
    
    printf("%d %d %d\n", num1, num2, num3);

    return 0;
}

 

 

14-3 ; 포인터 대상의 const 선언

const 선언 : 변수를 상수화하는 목적

포인터 변수를 대상으로도 선언이 가능함!

: const 선언 위치를 주의 깊게 봐야 함!

 

포인터 변수가 참조하는 대상의 변경을 허용하지 않는 const 선언

int num = 20;
const int * ptr = # // const가 맨 앞 부분에 선언
*ptr = 30; // 컴파일 에러!
num = 40; // 컴파일 성공!

 

맨 앞부분에 const 의 선언 ->

"포인터 변수 ptr을 이용해서 ptr이 가리키는 변수에 저장된 값을 변경하는 것 불가"

 

포인터 변수의 상수화

const 선언은 포인터 변수의 이름 앞에 올 수도 있다

int num1 = 20;
int num2 = 30;
int * const ptr = &num1; // const 가 포인터 변수 앞에서 선언
ptr = &num2; // 컴파일 에러!
*ptr = 40; // 컴파일 성공!

 

위의 두 가지를 동시에

const int * const ptr = #
*ptr = 20; // 컴파일 에러
ptr = &age; // 컴파일 에러​

 

const 선언이 갖는 의미

const 선언을 많이 하면 그만큼 프로그램 코드의 안전성은 높아진다. 

ex. 아래의 상황에서 const 선언이 없다면 오류 발견이 어려워 짐 (컴파일러가 문제점 발견하지 못함)

int main(void){
    const double PI = 3.1415;
    double rad;
    PI = 3.07; // 컴파일 시 발견되는 오류 상황
    printf("circle area %f \n", rad*rad*PI);
    return 0;
}

 

문제 14-2 [const 선언에 대한 추가적인 이해]

• 문제 1

void ShowAllData(const int * arr, int len){
    int i;
    for (i=0; i<len; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
}

문제에서 정의한 함수의 기능 : 인자로 전달된 배열의 전체요소를 출력

프로그래머가 실수로라도 배열요소의 값을 바꾸는 일은 없어야 한다.

 

• 문제 2

void ShowData(const int * ptr){
    int * rptr = ptr;
    printf("%d \n", *rptr);
    *rptr = 20; // 경고 메시지
}

int main(void){
    int num=10;
    int * ptr = #
    ShowData(ptr);
    return 0;
}

const int * ptr

매개변수 ptr에 const 선언 추가.

ShowData 내에서 ptr을 통해 ptr이 가리키는 변수에 저장된 값을 변경시키지 않겠다는 의도