Microsoft PowerPoint - 제11장 포인터

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1 쉽게풀어쓴 C 언어 Express 제 11 장포인터

2 이번장에서학습할내용 포인터이란? 변수의주소 포인터의선언 간접참조연산자 포인터연산 포인터와배열 포인터와함수 이번장에서는포인터의기초적인지식을학습한다.

3 포인터란? 포인터 (pointer): 주소를가지고있는변수 영화관 포인터 (pointer) 1007

4 메모리의구조 변수는메모리에저장된다. 메모리는바이트단위로액세스된다. 첫번째바이트의주소는 0, 두번째바이트는 1,

5 변수와메모리 변수의크기에따라서차지하는메모리공간이달라진다. char형변수 : 1바이트, int형변수 : 4바이트, int main(void) int i = 10; char c = 69; float f = 12.3; 변수값변수이름 10 i c f 주소

6 변수의주소 변수의주소를계산하는연산자 : & 변수 i 의주소 : &i 변수값변수이름 10 i c f 주소 &i &c &f

7 변수의주소 int main(void) int i = 10; char c = 69; float f = 12.3; printf("i의주소 : %u\n", &i); printf("c의주소 : %u\n", &c); printf("f의주소 : %u\n", &f); return 0; // 변수 i 의주소출력 // 변수 c 의주소출력 // 변수 f 의주소출력 i 의주소 : c 의주소 : f 의주소 :

8 포인터의선언 포인터 : 변수의주소를가지고있는변수

9 포인터의선언

10 포인터와변수의연결 int i = 10; // 정수형변수 i 선언 int *p = &i; // 변수 i의주소가포인터 p로대입

11 다양한포인터의선언 char c = 'A'; float f = 36.5; double d = ; // 문자형변수 c // 실수형변수 f // 실수형변수 d char *pc = &c; float *pf = &f; double *pd = &d; // 문자를가리키는포인터 pc // 실수를가리키는포인터 pf // 실수를가리키는포인터 pd pc A c pf 36.5 f pd 포인터 변수 d

12 간접참조연산자 간접참조연산자 *: 포인터가가리키는값을가져오는연산자 int i; int *p=&i; printf( %d, *p):

13 간접참조연산자의해석 간접참조연산자 : 지정된위치에서포인터의타입에따라값을읽어들인다. int *p = 8; // 위치 8에서정수를읽는다. char *pc = 8; // 위치 8에서문자를읽는다. double *pd = 8; // 위치 8에서실수를읽는다.

14 & 연산자와 * 연산자

15 포인터예제 #1 #include <stdio.h> int main(void) int i = 3000; int *p = &i; printf("&i = %u\n", &i); printf("i = %d\n", i); p // 변수와포인터연결 // 변수의주소출력 // 변수의값출력 3000 i printf("*p = %d\n", *p); printf("p = %u\n", p); // 포인터를통한간접참조값출력 // 포인터의값출력 return 0; i = 3000 &i = *p = 3000 p =

16 포인터예제 #2 #include <stdio.h> int main(void) int x=10, y=20; int *p; p = &x; printf("p = %d\n", p); printf("*p = %d\n\n", *p); p 10 x 20 y p = &y; printf("p = %d\n", p); printf("*p = %d\n", *p); return 0; p = *p = 10 p = *p = 20

17 #include <stdio.h> int main(void) int i=10; int *p; 포인터예제 #3 p 10 i p = &i; printf("i = %d\n", i); *p = 20; printf("i = %d\n", i); return 0; i= 10 i= 20

18 중간점검 메모리는어떤단위를기준으로주소가매겨지는가? 다음의각자료형이차지하는메모리공간의크기를쓰시오. (a) char (b) short (c) int (d) long (e) float (f) double 포인터도변수인가? 변수의주소를추출하는데사용되는연산자는무엇인가? 변수 x의주소를추출하여변수 p에대입하는문장을쓰시오. 정수형포인터 p가가리키는위치에 25를저장하는문장을쓰시오.

19 포인터사용시주의점 초기화가안된포인터를사용하면안된다. int main(void) int *p; // 포인터 p는초기화가안되어있음 *p = 100; // 위험한코드 return 0; 주소가잘못된것같은데 p?

20 포인터사용시주의점 포인터가아무것도가리키고있지않는경우에는 NULL로초기화 NULL 포인터를가지고간접참조하면하드웨어로감지할수있다. 포인터의유효성여부판단이쉽다. 포인터가아무것도가리키지않을때는반드시 NULL 로설정하세요. NULL x

21 포인터사용시주의점 포인터의타입과변수의타입은일치하여야한다. #include <stdio.h> int main(void) int i; double *pd; pd = &i; *pd = 36.5; // 오류! double 형포인터에 int 형변수의주소를대입 return 0; pd double * i int

22 중간점검 초기값이결정되지않은포인터에는어떤값을넣어두는것이안전한가? char형변수에 double형포인터로값을저장한다면어떤문제가발생하는가?

23 포인터연산 가능한연산 : 증가, 감소, 덧셈, 뺄셈연산 증가연산의경우증가되는값은포인터가가리키는객체의크기 포인터타입 ++ 연산후증가되는값 char 1 short 2 int 4 float 4 double 8 포인터의증가는일반변수와는약간다릅니다. 가리키는객체의크기만큼증가합니다 double short float char int * * ++ 연산

24 증가연산예제 // 포인터의증감연산 #include <stdio.h> int main(void) char *pc; int *pi; double *pd; pc pi pd pc = (char *)10000; pi = (int *)10000; pd = (double *)10000; printf(" 증가전 pc = %d, pi = %d, pd = %d\n", pc, pi, pd); pc++; pi++; pd++; printf(" 증가후 pc = %d, pi = %d, pd = %d\n", pc, pi, pd); 증가전 pc = 10000, pi = 10000, pd = 증가후 pc = 10001, pi = 10004, pd = return 0;

25 포인터의증감연산 변수값변수이름주소 Pd-1 pi-2 pi-1 pc-1 pc-2 a 10 i f <pc <pi 는char int형포인터 > > <pd 는 double 형포인터 > pd pc pi pc+1 pc+2 pi+1 pd+1 pi+2

26 간접참조연산자와증감연산자 *p++; p가가리키는위치에서값을가져온후에 p를증가한다. (*p)++; p가가리키는위치의값을증가한다. 수식 의미 v=*p++ p 가가리키는값을 v 에대입한후에 p 를증가한다. v = (*p)++ p 가가리키는값을 v 에대입한후에가리키는값을증가한다. v = *++p p 를증가시킨후에 p 가가리키는값을 v 에대입한다. v = ++*p p 가가리키는값을가져온후에그값을증가하여 v 에대입한다.

27 간접참조연산자와증감연산자 // 포인터의증감연산 #include <stdio.h> int main(void) int i = 10; int *pi = &i; i printf("i = %d, pi = %p\n", i, pi); (*pi)++; printf("i = %d, pi = %p\n", i, pi); 0012FF FF64 pi printf("i = %d, pi = %p\n", i, pi); *pi++; printf("i = %d, pi = %p\n", i, pi); return 0; i = 10, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF60 i = 11, pi = 0012FF64

28 포인터의형변환 C 언어에서는꼭필요한경우에, 명시적으로포인터의타입을변경할수있다. double *pd = &f; int *pi; pi = (int *)pd;

29 간접참조연산자와증감연산자 #include <stdio.h> int main(void) char buffer[8]; double *pd; int *pi; char 형포인터를 double 형포인터로변환배열의이름은 char 형포인터이다. pd = (double *)buffer; *pd = 3.14; printf("%f\n", *pd); pi = (int *)buffer; *pi = 123; *(pi+1) = 456; char 형포인터를 int 형포인터로변환 printf("%d %d\n", *pi, *(pi+1)); return 0;

30 중간점검 포인터에대하여적용할수있는연산에는어떤것들이있는가? int형포인터 p가 80번지를가리키고있었다면 (p+1) 은몇번지를가리키는가? p가포인터라고하면 *p++ 와 (*p)++ 의차이점은무엇인가? p가포인터라고하면 *(p+3) 의의미는무엇인가?

31 포인터와배열 배열과포인터는아주밀접한관계를가지고있다. 배열이름이바로포인터이다. 포인터는배열처럼사용이가능하다. 배열 포인터

32 포인터와배열 // 포인터와배열의관계 #include <stdio.h> int main(void) int a[] = 10, 20, 30, 40, 50 ; printf("&a[0] = %u\n", &a[0]); printf("&a[1] = %u\n", &a[1]); printf("&a[2] = %u\n", &a[2]); printf("a = %u\n", a); return 0; &a[0] = &a[1] = &a[2] = a =

33 포인터와배열 // 포인터와배열의관계 #include <stdio.h> int main(void) int a[] = 10, 20, 30, 40, 50 ; printf("a = %u\n", a); printf("a + 1 = %u\n", a + 1); printf("*a = %d\n", *a); printf("*(a+1) = %d\n", *(a+1)); return 0; a = a + 1 = *a = 10 *(a+1) = 20

34 포인터와배열 포인터는배열처럼사용할수있다. 즉인덱스표기법을포인터에사용할수있다.

35 포인터를배열처럼사용 // 포인터를배열이름처럼사용 #include <stdio.h> int main(void) int a[] = 10, 20, 30, 40 ; int *p; a[0]=10 a[1]=20 a[2]=30 p[0]=10 p[1]=20 p[2]=30 a[0]=60 a[1]=70 a[2]=80 p[0]=60 p[1]=70 p[2]=80 p = a; printf("a[0]=%d a[1]=%d a[2]=%d \n", a[0], a[1], a[2]); printf("p[0]=%d p[1]=%d p[2]=%d \n\n", p[0], p[1], p[2]); p[0] = 60; p[1] = 70; p[2] = 80; p printf("a[0]=%d a[1]=%d a[2]=%d \n", a[0], a[1], a[2]); printf("p[0]=%d p[1]=%d p[2]=%d \n", p[0], p[1], p[2]); return 0; 변수값변수이름주소 a a[0] a[1] a[2] 40 a[3] p p[0] p[1] p[2] p[3]

36 포인터를사용한방법의장점 포인터가인덱스표기법보다빠르다. Why?: 원소의주소를계산할필요가없다. int get_sum1(int a[], int n) int i; int sum = 0; for(i = 0; i < n; i++ ) sum += a[i]; return sum; 인덱스표기법사용 int get_sum2(int a[], int n) int i; int *p; int sum = 0; p = a; for(i = 0; i < n; i++ ) sum += *p++; return sum; 포인터사용

37 실습 : 영상처리 디지털이미지는배열을사용하여서저장된다. 이미지처리를할때속도를빠르게하기위하여포인터를사용한다. 이미지내의모든픽셀의값을 10씩증가시켜보자.

38 실행결과 모든픽셀의값이 10 씩증가되었다

39 실습 : 영상처리 #include <stdio.h> #define SIZE 5 void print_image(int image[][size]) int r,c; for(r=0;r<size;r++) for(c=0;c<size;c++) printf("%03d ", image[r][c]); printf("\n"); printf("\n");

40 실습 : 영상처리 void brighten_image(int image[][size]) int r,c; int *p; p = &image[0][0]; for(r=0;r<size;r++) for(c=0;c<size;c++) *p += 10; p++;

41 실습 : 영상처리 int main(void) int image[5][5] = 10, 20, 30, 40, 50, 10, 20, 30, 40, 50, 10, 20, 30, 40, 50, 10, 20, 30, 40, 50, 10, 20, 30, 40, 50; print_image(image); brighten_image(image); print_image(image); return 0;

42 도전문제 포인터를이용하지않는버전도작성하여보자. 즉배열의인덱스표기법으로위의프로그램을변환하여보자.

43 배열의원소를역순으로출력 #include <stdio.h> void print_reverse(int a[], int n); int main(void) int a[] = 10, 20, 30, 40, 50 ; print_reverse(a, 5); return 0; void print_reverse(int a[], int n) int *p = a + n - 1; // 마지막노드를가리킨다. while(p >= a) // 첫번째노드까지반복 printf("%d\n", *p--); // p가가리키는위치를출력하고감소 p p p p p 변수값 변수이름 주소 a[0] a[1] a[3] a[2] 50 a[4]

44 중간점검 배열의첫번째원소의주소를계산하는 2가지방법을설명하라. 배열 a[] 에서 *a의의미는무엇인가? 배열의이름에다른변수의주소를대입할수있는가? 포인터를이용하여배열의원소들을참조할수있는가? 포인터를배열의이름처럼사용할수있는가?

45 인수전달방법 C에서의인수전달방법 값에의한호출 : 기본적인방법 참조에의한호출 : 포인터이용

46 값에의한호출 함수호출시에변수의값을함수에전달 값에의한호출은값만을복사해요. 100 int main(void) int i = 100; 100 i int sub( int v ) 100 v... sub( i );......

47 참조에의한호출 함수호출시에변수의주소를함수의매개변수로전달 참조에의한호출은주소를복사합니다. 96 int main(void) int i = 100;... sub( &i ); int sub( int *p ) i p

48 swap() 함수 #1 변수 2 개의값을바꾸는작업을함수로작성 #include <stdio.h> void swap(int x, int y); int main(void) int a = 100, b = 200; printf("a=%d b=%d\n",a, b); swap(a, b); printf("a=%d b=%d\n",a, b); return 0; 100 a <main> 2012 생능출판사 All rights reserved b 함수호출시에값만복사된다. x y <swap> void swap(int x, int y) int tmp; printf("x=%d y=%d\n",x, y); tmp = x; x = y; y = tmp; printf("x=%d y=%d\n",x, y); a=100 b=200 x=100 y=200 x=200 y=100 a=100 b=200

49 swap() 함수 #2 포인터를이용 #include <stdio.h> void swap(int x, int y); int main(void) int a = 100, b = 200; printf("a=%d b=%d\n",a, b); swap(&a, &b); printf("a=%d b=%d\n",a, b); return 0; 함수호출시에주소가복사된다 &a a &b b <main> px py <swap> void swap(int *px, int *py) int tmp; printf("*px=%d *py=%d\n", *px, *py); tmp = *px; *px = *py; *py = tmp; printf("*px=%d *py=%d\n", *px, *py); a=100 b=200 *px=100 *py=200 *px=200 *py=100 a=200 b=100

50 scanf() 함수 변수에값을저장하기위하여변수의주소를받는다.

51 2 개이상의결과를반환 #include <stdio.h> // 기울기와 y절편을계산 int get_line_parameter(int x1, int y1, int x2, int y2, float *slope, float *yintercept) if( x1 == x2 ) 기울기와 Y절편을인수로전달 return -1; else *slope = (float)(y2 - y1)/(float)(x2 - x1); *yintercept = y1 - (*slope)*x1; return 0; int main(void) float s, y; if( get_line_parameter(3,3,6,6,&s,&y) == -1 ) printf(" 에러 \n"); 기울기는 , y절편은 else printf(" 기울기는 %f, y절편은 %f\n", s, y); return 0;

52 배열이함수인수인경우 일반변수 vs 배열 // 매개변수 x에기억장소가할당 void sub(int x)... // b[] 에기억장소가할당되지않는다. void sub(int b[], int n)... 배열의경우, 크기가큰경우에복사하려면많은시간소모 배열의경우, 배열의주소를전달

53 예제 #include <stdio.h> void sub(int b[], int n); int main(void) int a[3] = 1,2,3 ; a[0] a[1] a[2] printf("%d %d %d\n", a[0], a[1], a[2]); sub(a, 3); printf("%d %d %d\n", a[0], a[1], a[2]); return 0; void sub(int b[], int n) b[0] = 4; b[1] = 5; b[2] = 6;

54 포인터를반환할때주의점 함수가종료되더라도남아있는변수의주소를반환하여야한다. 지역변수의주소를반환하면, 함수가종료되면사라지기때문에오류 int *add(int x, int y) int result; result = x + y; return &result; 지역변수 result 는함수가종료되면소멸되므로그주소를반환하면안된다!

55 중간점검 함수에매개변수로변수의복사본이전달되는것을 라고한다. 함수에매개변수로변수의원본이전달되는것을 라고한다. 배열을함수의매개변수로지정하는경우, 배열의복사가일어나는가?

56 포인터사용의장점 연결리스트나이진트리등의향상된자료구조를만들수있다. A N C D E A C D E B B 메인메모리 메인메모리 참조에의한호출 포인터를매개변수로이용하여함수외부의변수의값을변경할수있다. 동적메모리할당 17장에서다룬다.

57 Q & A