시리즈:쉽게 배우는 프로그래밍 입문/C

이 문서는 정말 쉽습니다.

문서의 내용이 너무 쉬워서 오늘부터 프로그래밍 할 수 있을 것 같습니다.

이 문서는 쉽게 알 수 있다 시리즈이며, 집단연구 문서입니다.

이 문서에는 독자적으로 연구한 내용이 들어갑니다. 다른 사람의 의견을 존중하면서 무례하지 않도록 작성해 주시고, 의견 충돌 시 토론 문서에서 토론해 주세요.

준비

윈도우 7이상에서는 Visual Studio Community를 다운로드 받아 설치하자 리눅스에서는 그딴거 없다. 터미널을 열고 gcc라고 쳐보자 만약에 명령어가 없다고 나오면 각각의 패키지 매니저에 알맞게 설치해주면 된다.

OS X의 경우에는 Xcode를 다운 받으면 된다. 리눅스와 달리 초반에 터미널을 이용하는 것이 좀 귀찮다. Xcode를 다운 받은 후, 런치패드>>기타 응용프로그램>>터미널 선택 한 후에 xcode-select --install 을 입력한 후에 엔터를 누른다. 그 후에 뭔가 하라는 인스톨은 안하고 별 이상한 것들이 나오는데, 그냥 쭉 내려서 agree를 하면 그때부터 설치하겠냐는 창이 뜬다. 설치를 누르고 기다리고 있으면 사용이 가능해진다. 리눅스에서는 gcc로 컴파일을 하는데 OS X에서는 clang도 사용할 수 있다. 리눅스에서도 clang을 설치하면 사용할 수 있다.

당연하지만 Hello, World!

#include <stdio.h>

int main(void)
{
printf("Hello, World!");
return 0;
}

출력 형식

형식

printf(const char *format, ...);

서식 문자

%c	문자
%d	부호있는 10진수
%u	부호없는 10진수
%o	부호있는 8진수
%x, %X	부호없는 16진수
%s	문자열
%p	포인터 주소

사용 예

소스

#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("%d\n\r",10);
printf("%o\n\r",10);
printf("%x\n\r",14);
printf("%X\n\r",14);
printf("%c\n\r",'a');
printf("%c\n\r",96);
printf("%s\n\r","hello world);
return 0;
}

결과

10

12

e

E

a

a

hello world

변수

자료형

• 특수형

  void

  일반적으로 함수에 쓰여서 아무 것도 반환하지 않는 함수를 나타낸다. 다만, 특수한 용례로 (void *) 등과 같이 밑에서 서술할 포인터 형식을 붙이는 경우, 함수에서 아무 포인터 형식을 받아들이겠다는 뜻이 된다.

  bool

  일부 최신 규격(C99) 지원 컴파일러에서만 지원한다. true, false만을 갖는 것으로, 기존에 C++ 문법과 호환되게 하거나 매크로(#define) 등의 정의를 내려 쓰던걸 대체하기 위한 추가 지원으로 생겨난 것이다. 사실 정보량은 1비트지만 내부 구현은 정수형과 다를 바가 없다. 그냥 bool을 따로 쓰기보다는 주의해가면서 정수형을 쓰는 것도 나쁘지 않다.

• 정수형: 소숫점 이하가 없는 정수. 깔끔하게 떨어지며, 연산도 간결하기 때문에 정수형 연산은 CPU에서 그렇게 연산 능력을 소모하지는 않는다. 각 자료형 앞에 unsigned 키워드를 붙이는 것으로 부호가 없는 형식을 쓸 수 있다. 그러나 unsigned는 비교 연산 등에서 익숙한 프로그래머가 아니면 틀리기 쉽기 때문에 이해가 완벽하지 않다면 줄이는 것이 좋다.

  char

  character, 즉 문자 하나를 나타낼 수 있다는 뜻에서 온 자료형이다. 길이는 1바이트, 즉 8비트로 가장 짧은 자료형이다. 부호가 있는 경우 -128부터 127까지, 부호가 없는 경우 0부터 255까지 나타낼 수 있다.

  short

  short integer. 짧은 정수형이란 뜻으로, 일반적인 컴파일러에서는 2바이트(16비트)로 처리된다. 부호가 있는 경우 -32768부터 32767까지, 부호가 없는 경우 0부터 65535까지 나타낼 수 있다.

  int

  integer. 정수형의 대표주자로, 가장 널리 쓰이는 자료형이다. 일반적인 컴파일러에서는 4바이트(32비트)로 처리된다. 부호가 있는 경우 -2147483648부터 2147483647까지, 부호가 없는 경우 0부터 4294967297까지 나타낼 수 있다.

  long

  long integer. 긴 정수형이란 뜻이다. long의 경우는 다소 복잡한데,

  1. 32비트 환경의 컴파일러에서는 일반적으로 int형과 동일하게 4바이트(32비트)로 할당된다.
  2. 64비트 환경의 컴파일러에서는 컴파일러에 따라 4바이트, 또는 8바이트(64비트)를 할당한다. 8바이트를 할당하는 경우 범위는 부호가 있는 경우 -9223372036854775808부터 9223372036854775807, 부호가 없는 경우 0부터 18446744073709551615까지 나타낼 수 있다.

  long long

  long보다 더 긴 정수형. 다만 모든 환경에서 완벽하게 지원되는 것은 아니고, 일부 컴파일러에서 8바이트(64비트)로 할당하기 위해 사용한다.

• 부동소수점형: 실수형. 부동소수점이란 뜻은 부동(浮動), 즉 소숫점이 떠서 다닌단 뜻이다. 움직이지 않는단 뜻이 아니다! 일반적으로 실수를 나타낼때 쓰는데, 부동소수점이란 표현을 사용하는 이유는 표현 원리 자체가 지수 형태([가수]×2^[지수]) 형태이기 때문이다. 제대로 구조를 뜯으면 꽤 복잡하기 때문에 CPU에도 부담이 많이 가고, 표현법상 정확도 한계가 있기 때문에 가능하면 줄이는게 좋기는 하다.

  float

  (single-precision) floating point. 단정도 부동소수점이란 뜻으로, 4바이트(32비트) 길이를 갖는다. 부호 비트로 1비트, 지수 비트로 8비트(-128 ~ 127), 가수 비트로 23비트(0 ~ 8388608)를 가진다.

  double

  double-precision floating point. 배정도 부동소수점이란 뜻으로, 단정도의 2배 길이, 즉 8바이트(64비트) 길이를 갖는다. 부호 비트로 1비트, 지수 비트로 11비트(-1024 ~ 1023), 가수 비트로 52비트(0 ~ 4503599627370496)를 가진다.

  long double

  일부 컴파일러에서 사용되나, double과는 차이가 없는 경우가 거의 대부분이다.

키워드

auto break case char const continue default do double else enum extern float for goto if inline int long register restrict return short signed sizeof static struct switch typedef union unsigned void volatile while _Bool _Complex _Imaginary

C언어에서 이미 용도가 정해져 있어 변수와 함수의 이름으로 사용할 수 없다. C99표준 기준이다.

조건문

조건문은 조건에 따라 두 가지 혹은 그 이상의 실행 경로를 실행할 수 있게 하는 것을 말한다. C언어에는 조건문으로 두 경로 중 하나를 선택하는 if-else문과 여러경로 중 하나를 선택하는 switch문이 있다.

if-else문

if (조건)
{
내용 1
}
else
{
내용 2
}

조건의 내용이 참이면 내용 1을, 거짓이면 내용 1를 실행한다.

else는 없어도 된다. 예를 들어,

if (조건)
{
내용 1
}

조건이 참이면 내용 1을 실행하고 거짓이면 실행하지 않고 넘어간다.

if (a >= 0)
{
    printf("%d", a);
}
else
{
    printf("%d", -1 * a);
}

만약 a가 0 이상이라면 그대로 출력하고 미만이라면 -1을 곱해서 출력하라는 의미이다. 또한, {}를 생략해도 된다.

if (a >= 0)
    printf("%d", a);
else
    printf("%d", -1 * a);

즉, 이렇게 써도 된다. 하지만 {}를 생략할 경우 코드 한 줄만 if-else문의 범위에 들어가진다.

if (a >= 0)
    printf("%d", a);
else
    a = -1 * a;
printf("%d", a);

이렇게 작성하면, 조건이 거짓일때 a = -1 * a;만을 실행하고 빠져나온 다음 printf("%d", a);를 실행한다. 조건이 참일때는 printf("%d", a);를 실행한 다음 빠져나온 다음 밑의 printf("%d", a);를 실행하게 된다. 이렇게 꼬일 수도 있으니 {}를 생략할 때에는 가독성을 위해 들여쓰기를 생활화하자.

if-else문을 중첩해서 사용할 수도 있다.

if (조건 1)
{
내용 1
}
else
{
    if (조건 2)
    {
    내용 2
    }
    else
    {
    내용 3
    }
}

이 경우, 조건 1이 참이면 내용 1을 실행한다. 거짓이면 안으로 들어가고, 조건 2가 참이면 내용 2를, 거짓이면 내용 3을 실행한다.

if (조건 1)
{
내용 1
}
else if (조건 2)
{
내용 2
}
else
{
내용 3
}

{}를 생략해서 이렇게 작성할 수도 있다.

반복문

반복문은 특정 부분을 반복해서 실행하는 것을 말한다.

C언어에는 while문, for문, do-while문이 있다.

while문

while (조건문)
{
문장
}

while문을 만나면 먼저 조건문을 검사한다. 조건문의 내용이 참이면 문장을 실행하고, 거짓이면 실행하지 않고 넘어간다. 문장의 내용을 모두 실행한 뒤에 다시 조건문을 검사한다. 계속 반복하다가 조건문이 거짓이 되면 빠져나온다.

for문

for (초기식; 조건식; 변환식)
{
문장
}

for문을 만나면 먼저 초기식을 실행한다. 조건식이 참이면 문장을 실행하고 거짓이면 실행하지 않고 넘어간다. 문장을 실행한 뒤, 변환식을 실행한 다음 조건식을 검사하고 참이면 실행, 거짓이면 넘어가기를 조건식이 거짓이 될 때까지 반복한다. 식들은 생략할 수 있지만 세미콜론은 생략할 수 없다.

for (초기식; ; 변환식)
{
문장
}

조건식을 생략하면 이런 모습이 된다. 모든 식을 다 비우는 경우는 자동으로 무한 루프가 된다.

for ( ; ; )
{
// Infinite loops
}

BASIC 등 여타 언어의 for문보다 덜 직관적이라고 생각할 수 있는데, 오히려 논리적으로 간명하고 확장성이 뛰어난 면이 있다. 예를 들어 ‘1/1 + 1/2 + … + 1/N이 100을 넘는 최초의 N’과 같은 것을 찾을 수 있다.

머릿속에서 다음 코드와 같다고 생각해도 된다.

초기식
while (조건식)
{
문장
변환식
}

do-while문

do{
문장
}while (조건식);

while문과 유사하지만 조건식을 먼저 검사하지 않고 중괄호 안의 내용을 먼저 검사한 뒤에 조건식을 검사한다.

break

현재 실행하고 있는 반복문을 빠져나온다. 반복문이 여러개 중첩되어 있으면 가장 가까운 반복문을 하나 빠져나온다.

while (true)
{
내용 1
while (true)
{
내용 2
break;
}
}

내용 1을 실행한 다음 while문 안으로 들어가 내용 2를 실행, 바로 빠져나와 다시 내용 1을 실행, 내용 2를 실행을 무한 반복한다.

고급 과정

전처리기

#define

#define은 특정한 문자(이름)를 찾아 다른 형태(토큰)로 바꾼다. 두 줄 이상으로 작성하고 싶을 때에는 '\' 를 이용하면 된다.

#define 이름 토큰

작성

#define Int_Max 2147483647
int max = Int_Max;

결과

int max = 2147483647;

함수와 비슷한 형태로 작성하면 함수같이 사용할 수도 있다.

#define 이름(인자) 토큰

작성

#define Sum(X, Y) X + Y
int sum = Sum(1, 2);

X나 Y가 아니라 다른 것을 사용해도 상관없다. 수도 상관없다.

결과

int sum = 1 + 2;

#undef

#define으로 정의된 매크로를 무효화한다.

작성

#define PI 3.141592
int pi = PI;
#undef PI
int pi = PI;

결과

int pi = 3.141592;
int pi = PI;

int pi = PI; 부분에서 오류를 뱉어낸다. #undef로 무효화된 매크로는 그 밑으로 더 이상 작동하지 않는다. 사용 위치에 주의할 필요가 있다.

#include

특정 파일의 내용을 가져와서 포함시킨다.

#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello, World!");
return 0;
}

위 소스 코드에서, #include <stdio.h>의 위치에 stdio.h 헤더파일의 내용이 옮겨진다. printf함수는 stdio.h 헤더파일 내에 선언되어있는 함수이다.

#include <헤더파일>
#include "헤더파일"

이렇게 두 가지 모양으로 쓸 수 있는데, <>는 컴파일러에 지정되어 있는 폴더에서 헤더파일을 찾고, ""는 소스 코드 파일이 있는 폴더에서 헤더파일을 찾는다.

#pragma

컴파일러에게 명령을 전달한다.

#pragma 명령

컴파일러마다 다르니 자세한 것은 추가바람