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[C언어] 포인터와 문자열에 대한 이해

codecodekode 2024. 10. 7. 15:01

다음 C언어로 구현된 프로그램을 분석하여 그 실행 결과를 쓰시오.

#include 
#include 

void func(char *d, char *s) {
	int sum = 0;
	while (*s) {
		*d = *s;
		d++;
		s++;
	}
	*d = '';
}

int main() {
	char* str1 = "first";
	char str2[50] = "teststring";
	int result = 0;
	func(str2, str1);

	for (int i = 0; str2[i] != ''; i++) {
		result += i;
	}
	printf("%d", result);
	return 0;
}

코드 분석

  1. func 함수 정의
    • func 함수는 문자열 s를 d로 복사하는 기능을 합니다.
  2. main 함수 정의
    • str1은 "first"로 설정된 문자열 리터럴입니다.
    • str2는 "teststring"으로 초기화된 배열입니다.
    • func(str2, str1)를 호출하여, str1의 내용이 str2로 복사됩니다. 즉, str2는 이제 "first"가 됩니다.
  3. 결과 계산 부분
    • 루프는 str2의 각 문자를 순회하면서 인덱스를 result에 더합니다.
    • str2의 값은 "first"이며, 길이는 5입니다. 인덱스는 0, 1, 2, 3, 4까지입니다.
    • 따라서 result는 0 + 1 + 2 + 3 + 4 = 10이 됩니다.
  4. 출력
    • result의 값은 10이므로, 출력 결과는 10입니다.

최종 실행 결과

10

func 함수가 문자열 s를 d로 복사하는 이유는 코드의 구조와 동작 방식을 통해 알 수 있습니다.

func 함수 분석

 
  1. 매개변수 char *d와 char *s:
    • d는 복사된 문자열을 저장할 목적지입니다.
    • s는 복사할 문자열입니다.
    • 즉, 이 함수는 s로부터 문자열을 읽어 d에 복사하는 역할을 합니다.
  2. while (*s) 반복문:
    • *s는 현재 s 포인터가 가리키는 문자를 의미합니다.
    • while (*s)는 *s가 널 문자('\0')가 아닐 때까지 반복합니다. 즉, 문자열의 끝에 도달할 때까지 계속 반복합니다.
  3. *d = *s와 포인터 이동:
    • *d = *s는 현재 s가 가리키는 문자를 d가 가리키는 위치에 복사합니다.
    • 그 후 d++와 s++를 사용하여 두 포인터를 모두 다음 위치로 이동시킵니다.
    • 이 과정은 문자열의 각 문자를 하나씩 목적지로 복사하는 동작을 수행합니다.
  4. *d = '\0':
    • while 반복문이 끝나면, 문자열의 끝을 나타내기 위해 d가 가리키는 위치에 널 문자('\0')를 넣습니다.
    • 문자열은 널 문자('\0')로 끝나야 하기 때문에, 이 작업을 통해 d에 저장된 문자열이 제대로 종료되도록 만듭니다.

예제의 실행 과정

  • func(str2, str1)이 호출되면
    • str1은 "first"라는 문자열 리터럴을 가리키고, str2는 "teststring"이라는 초기화된 배열입니다.
    • 함수가 실행되면 str1의 내용 "first"가 str2에 복사됩니다.
    • 즉, str2의 처음 5글자가 "first"로 바뀌고, 그 뒤에 널 문자 '\0'로 종료됩니다. 이제 str2는 "first"가 됩니다.

결론

func 함수가 문자열 s를 d로 복사하는 이유는 다음과 같은 코드 구조 때문입니다:

  • 문자열의 각 문자를 순회하며 목적지(d)에 하나씩 복사하고, 문자열의 끝을 만났을 때 널 문자('\0')를 추가하여 복사를 완료합니다.
  • 이와 같은 동작은 기존 문자열을 다른 배열에 복사하는 일반적인 방법으로, 문자열의 복사가 필요할 때 많이 사용됩니다.

따라서, 이 함수는 원본 문자열을 목적지에 복사하는 기능을 수행하는 함수라고 할 수 있습니다.

위 C 언어 문제를 풀기 위해 알아야 할 주요 개념은 다음과 같습니다.

1. 포인터와 문자열

  • 포인터는 변수의 주소를 저장하는 변수입니다. char *d와 char *s는 각각 문자열(문자의 배열)을 가리키는 포인터 변수입니다. 이를 통해 다른 변수나 배열의 주소를 사용하여 값에 직접 접근하고 조작할 수 있습니다.
  • 문자열은 널 문자('\0')로 끝나며, 이 널 문자를 이용해 문자열의 끝을 인식합니다. 문자열 복사 시 문자열의 끝을 올바르게 처리해야 합니다.

2. 포인터 연산

  • *d = *s는 포인터 s가 가리키는 값을 d가 가리키는 위치에 저장하는 것을 의미합니다. 이는 문자열의 각 문자를 복사하는 기본적인 방식입니다.
  • d++와 s++를 통해 포인터를 이동하여 다음 위치를 가리키도록 합니다. 이를 통해 문자열의 각 문자를 순차적으로 복사할 수 있습니다.

3. 문자열 복사와 널 문자 처리

  • 문자열 복사 시 문자열이 끝났다는 것을 알려주기 위해 널 문자('\0')를 사용합니다. *d = '\0';을 통해 문자열이 끝났음을 명시합니다.
  • 널 문자를 추가하지 않으면, 복사된 문자열을 사용할 때 의도하지 않은 값이 읽히거나 예상치 못한 동작이 발생할 수 있습니다.

4. 배열과 포인터의 차이

  • char *str1 = "first";와 같이 문자열 리터럴을 가리키는 포인터와, char str2[50] = "teststring";처럼 배열로 선언된 문자열의 차이점을 이해해야 합니다.
    • 문자열 리터럴은 수정할 수 없고, 배열은 내부 값을 수정할 수 있습니다.
    • 포인터는 특정 주소를 가리키지만, 배열은 메모리 공간을 직접 할당받아 문자열을 저장합니다.

5. 루프와 문자열 순회

  • 문자열을 순회하는 방법을 이해해야 합니다. while (*s)와 같이 *s가 '\0'이 아닐 때까지 루프를 진행하며 문자열의 각 문자를 복사합니다.
  • for (int i = 0; str2[i] != '\0'; i++)처럼, 배열의 각 원소를 접근하고 널 문자까지 순회하는 방식으로 문자열의 길이나 각 원소를 처리하는 로직을 이해할 필요가 있습니다.

6. 조건문과 반복문

  • while 반복문: while (*s)는 문자열 s의 각 문자를 순회하는 반복문입니다. *s가 널 문자가 될 때까지 실행됩니다.
  • for 반복문: for (int i = 0; str2[i] != '\0'; i++)는 문자열 str2의 각 문자를 순회합니다. 이때 문자열의 길이에 따라 조건이 충족될 때까지 i가 증가합니다.

7. 함수 호출과 매개변수 전달

  • func(str2, str1)을 호출할 때, 배열 str2와 문자열 리터럴 str1의 주소가 함수로 전달됩니다.
  • 값에 의한 전달과 참조에 의한 전달의 차이를 이해해야 합니다. 여기서 char *d와 char *s는 문자열의 주소를 전달받기 때문에, 함수 내부에서 d와 s를 사용하여 문자열을 변경하거나 복사할 수 있습니다.

8. 출력 함수 (printf)

  • printf 함수를 사용하여 결과를 출력할 수 있어야 합니다. %d는 정수를 출력하는 데 사용되며, result 값을 출력하는 역할을 합니다.
  • 문자열과 정수 출력에 각각 맞는 형식 지정자를 사용하는 법을 알아야 합니다.

요약

  • 포인터와 배열의 관계: 포인터가 문자열을 어떻게 가리키고, 이를 통해 어떻게 데이터를 조작하는지 이해해야 합니다.
  • 널 문자('\0'): 문자열의 끝을 나타내는 기호로, 문자열의 올바른 처리를 위해 꼭 필요한 개념입니다.
  • 포인터 연산과 문자열 복사: *d = *s와 같은 표현을 통해 문자열을 복사하는 방법을 알아야 합니다.
  • 루프와 문자열 순회: while과 for를 통해 문자열의 각 문자를 처리하는 방법을 이해해야 합니다.
  • 배열과 포인터의 차이와 그 사용법을 이해하고, 문자열 리터럴과 배열을 구분할 수 있어야 합니다.