C Basics 3/ (열혈 C프로그래밍)

😵 이번 세 번째 포스팅에서는 본격적인 코딩을 위한 다양한 분기문 / 반복문을 배우자! 그리고 함수까지 배우며 Part 01을 마무리하려 한다! 6장부터 10장까지 다룰 예정!

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6. printf함수와 scanf함수 정리하기

① 여러 특수문자의 출력

→ 큰 따옴표 자체의 출력을 원하면 앞에 \를 붙여준다. 

→ \n은 개행

→ \\ 역슬래쉬 자체를 출력

→ \'은 작은 따옴표를 출력

→ \t는 수평 탭 효과

 

② printf의 f는 formatted(서식이 지정된) 형태의 출력을 뜻한다. %d는 10진수 정수로 출력, %X는 16진수로 출력(알파벳은 대문자) %x는 16진수로 출력(알파벳은 소문자)

서식문자	출력 대상(자료형)	출력 형태
%d	char, short, int	부호 있는 10진수 정수
%ld	long	부호 있는 10진수 정수
%lld	long long	부호 있는 10진수 정수
%u	unsigned int	부호 없는 10진수 정수
%o(%#o)	unsigned int	부호 없는 8진수 정수 (#붙이면 8진수 답게 출력)
%x %X(%#x, %#X)	unsigned int	부호 없는 16진수 정수 (#붙이면 16진수 답게 출력)
%f	float, double	10진수 방식의 부동소수점 실수
%Lf	long double	10진수 방식의 부동소수점 실수
%e, %E	float, double	e 또는 E 방식의 부동소수점 실수
%g, %G	float, double	값에 따라 %f와 %e 사이에서 선택 (소수점 이하의 자리수가 늘어나면 e 표기법으로 출력)
%c	char, short, int	값에 대응하는 문자
%s	char *	문자열
%p	void *	포인터의 주소 값

 

③ 필드 폭 지정

→ %8d라면 필드 폭을 8칸 확보하고 오른쪽 정렬 / %-8d라면 필드 폭을 8칸 확보하고 왼쪽 정렬 (출력형태는 기본적으로 오른쪽 정렬)

 

④ scanf 함수

서식문자	입력 형태
%d	10진수 정수
%o	8진수 양의 정수
%x	16진수 양의 정수
%f	float 실수의 형태
%lf	double 실수의 형태
%Lf	long double 실수의 형태
%s	문자열의 형태

(이 때 실수를 입력받을 때 e 표기법을 사용해도 된다)

7. 반복실행을 명령하는 반복문

⑤ while문

→ while문 안의 조건이 만족되는 동안 계속 실행

→ while문 중첩도 가능 

 

ex) Hello World! 3번 출력하기

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num = 0;
  while (num < 3){
    printf("Hello World! %d\n", num);
    num++;
  }
  
  return 0;
}

 

ex) 구구단 출력하기

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int dan = 1;
  int num = 1;
  int res;
  while (dan < 10){
    num = 1;
    while (num < 10){
      printf("%d x %d = %d\n", dan, num, dan*num);
      num++;
    }
    printf("\n");
    dan++;
  }
  
  return 0;
}

/*
1 x 1 = 1
1 x 2 = 2
1 x 3 = 3
1 x 4 = 4
1 x 5 = 5
1 x 6 = 6
1 x 7 = 7
1 x 8 = 8
1 x 9 = 9

2 x 1 = 2
2 x 2 = 4
2 x 3 = 6
2 x 4 = 8
2 x 5 = 10
2 x 6 = 12
2 x 7 = 14
2 x 8 = 16
2 x 9 = 18

3 x 1 = 3
3 x 2 = 6
3 x 3 = 9
3 x 4 = 12
3 x 5 = 15
3 x 6 = 18
3 x 7 = 21
3 x 8 = 24
3 x 9 = 27

4 x 1 = 4
4 x 2 = 8
4 x 3 = 12
4 x 4 = 16
4 x 5 = 20
4 x 6 = 24
4 x 7 = 28
4 x 8 = 32
4 x 9 = 36

5 x 1 = 5
5 x 2 = 10
5 x 3 = 15
5 x 4 = 20
5 x 5 = 25
5 x 6 = 30
5 x 7 = 35
5 x 8 = 40
5 x 9 = 45

6 x 1 = 6
6 x 2 = 12
6 x 3 = 18
6 x 4 = 24
6 x 5 = 30
6 x 6 = 36
6 x 7 = 42
6 x 8 = 48
6 x 9 = 54

7 x 1 = 7
7 x 2 = 14
7 x 3 = 21
7 x 4 = 28
7 x 5 = 35
7 x 6 = 42
7 x 7 = 49
7 x 8 = 56
7 x 9 = 63

8 x 1 = 8
8 x 2 = 16
8 x 3 = 24
8 x 4 = 32
8 x 5 = 40
8 x 6 = 48
8 x 7 = 56
8 x 8 = 64
8 x 9 = 72

9 x 1 = 9
9 x 2 = 18
9 x 3 = 27
9 x 4 = 36
9 x 5 = 45
9 x 6 = 54
9 x 7 = 63
9 x 8 = 72
9 x 9 = 81
*/

 

ex) 양의 정수 입력 받고 그 수만큼 3의 배수 출력

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num;
  int cnt = 1;
  printf("enter your num: ");
  scanf("%d", &num);

  while(cnt <= num){
    printf("%d ", cnt*3);
    cnt++;
  }
  printf("\n");
  return 0;
}

/*
enter your num: 5
3 6 9 12 15 
*/

 

ex) 계속해서 정수를 입력받으며 그 값을 계속해서 더해 나간다. 사용자가 0을 입력할 때 까지 계속 되며 0이 입력되면 모든 정수의 합을 출력시키고 프로그램을 종료한다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num;
  int ans = 0;
  while (num != 0) {
    printf("enter your num: ");
    scanf("%d", &num);

    ans += num;
  }

  printf("sum is %d\n", ans);
  
  return 0;
}

 

ex) 입력 받은 숫자에 해당하는 구구단을 출력하되, 역순으로 출력

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int dan;
  int cnt = 9;
  printf("enter your dan: ");
  scanf("%d", &dan);

  while(cnt > 0){
    printf("%d x %d = %d\n", dan, cnt, dan*cnt);
    cnt--;
  }
  
  return 0;
}

 

ex) 몇 개의 정수를 입력할 것인지 묻고, 그 수 만큼 정수를 입력받은 다음, 입력 받은 모든 정수의 평균을 출력 (소수점 이하까지 계산)

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int cnt, num, counts;
  int sum = 0;
  printf("how many?: ");
  scanf("%d", &cnt);
  counts = cnt;
  while (cnt > 0){
    printf("enter your number: ");
    scanf("%d", &num);

    sum += num;
    cnt--;
  }
  printf("total mean is: %lf\n", (double)sum/counts);
  return 0;
}

 

ex) 총 5개의 정수를 입력 받아서 그 수의 합을 출력하기. 단, 정수는 반드시 1이상이어야 한다. 만약에 1미만의 수가 입력된다면 이를 입력으로 인정하지 않고 재 입력을 요구해야 한다. 그래서 결국 1이상의 정수 5개만 모두 입력받을 수 있도록 프로그램 완성

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num;
  int sum = 0, cnt = 5;
  while (cnt > 0){
    printf("enter your number: ");
    scanf("%d", &num);
    while (num >= 1){
      sum += num;
      cnt--;
      num = 0;
    }
  }
  printf("sum is %d\n",sum);
  return 0;
}

 

ex) 줄 수가 늘어날 때 마다 O의 개수가 늘어나게끔 출력

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int number_of_lines;
  int cnt1 = 0, cnt2 = 0;
  printf("enter the number of lines: ");
  scanf("%d", &number_of_lines);
  while (cnt1 < number_of_lines){
    cnt2 = 0;
    while (cnt2 < cnt1){
      printf("O ");
      cnt2++;
    }
    printf("*\n");
    cnt1++;
  }
  return 0;
}

 

⑥ do~while문

→ while문과 달리 반복조건을 뒷부분에서 검사한다. 즉, 반복조건이 맞지 않더라도, 반복영역을 최소한 한 번은 실행하는 구조. 따라서 반복영역이 무조건 한 번 이상은 실행되어야 할 때 do~while문 사용

 

ex) 0이상 100이하의 정수 중에서 짝수의 합을 출력하는 프로그램 (정답 2500) (조건: do-while문)

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int number = 0, sum = 0;
  do{
    sum += number;
    number+=2;
  }while(number <= 100);
  printf("sum is %d\n", sum);
  return 0;
}

 

⑦ for문

→ for문은 반복의 횟수가 정해져 있다. 그리고 for문 자체 내부에서 변수 선언이 가능하다. 코드 앞부분에서 변수 초기화 필수. for문의 중간에 위치한 조건식이 비워지면 무조건 '참'이 되어 무한루프 형성. for문에 들어가는 세 개의 요소 초기식, 조건식, 증감식을 모두 생략할 수 있음.

 

ex) 두 개의 정수를 입력받아서 두 정수 포함 사이의 모든 정수의 합을 출력하는 프로그램 만들기(두번째 정수가 첫번째 정수보다 더 커야 한다는 조건)

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num1, num2;
  int sum = 0;
  printf("enter two numbers: ");
  scanf("%d", &num1);
  scanf("%d", &num2);
  int diff = num2 - num1;
  for (int x = 0; x <= diff; x++) {
    sum += (num1 + x);
  }
  printf("answer is %d\n", sum);
  return 0;
}

 

ex) n을 입력받고, n!를 출력하는 프로그램

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int n;
  int ans = 1;
  printf("enter the n: ");
  scanf("%d", &n);

  for(int x = 1; x <= n; x++){
    ans *= x;
  }
  printf("n! is %d\n",ans);
  return 0;
}

8. 조건에 따른 흐름의 분기

⑧ 조건적 실행 흐름 if ~ else if ~ else if ~ else

 

⑨ 조건 연산자(삼항 연산자)

int num3 = (num1>num2) ? (num1) : (num2);

→ 조건이 맞다면 num3가 num1이 되고, 조건이 틀리다면 num3가 num2가 된다.

 

ex) 1이상 100미만의 정수 중 7의 배수와 9의 배수

#include <stdio.h>

int main(void) {
  for (int i = 1; i < 101; i++) {
    if ((i%7 == 0) || (i%9==0)){
      printf("%d\n",i);
    }
  }
  return 0;
}

 

ex) 두 개의 정수 입력 받아서 두 수의 차를 출력(if - else문 / 삼항 연산자)

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num1, num2;
  printf("enter two nums: ");
  scanf("%d", &num1);
  scanf("%d", &num2);

  if (num1 >= num2){
    printf("diff is %d\n", num1-num2);
  }
  else{
    printf("diff is %d\n", num2-num1);
  }
  return 0;
}

 

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num1, num2, diff;
  printf("enter two nums: ");
  scanf("%d", &num1);
  scanf("%d", &num2);

  diff = (num1>=num2) ? (num1-num2) : (num2-num1);
  printf("diff is %d\n", diff);

  return 0;
}

 

ex) 국어 - 영어 - 수학 점수를 입력 받고 전체 평균 점수에 대한 학점 출력

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int kor, eng, math;
  printf("enter your scores: ");
  scanf("%d", &kor);
  scanf("%d", &eng);
  scanf("%d", &math);

  double avg = (double)(kor+eng+math)/3;

  if (avg>=90){
    printf("final grade is A\n");
  }
  else if (avg>=80){
    printf("final grade is B\n");
  }
  else if (avg>=70){
    printf("final grade is C\n");
  }
  else if(avg>=50){
    printf("final grade is D\n");
  }
  else{
    printf("final grade is F\n");
  }
  
  return 0;
}

 

⑩ continue & break

→ break는 반복문을 탈출할 때 사용한다. break는 가장 가까운 반복문을 탈출하므로 if문 탈출이 아니다. 무한 루프를 빠져나가는 용도로 사용

→ continue는 실행중인 위치에 상관없이 반복문의 조건검사 위치로 이동한다. 즉, continue 이후의 코드는 생략하고 다시 실행. 

 

ex) continue 또는 break를 사용해 구구단 중 짝수 단만 출력하기

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int dan = 1;
    for (; dan <= 9; dan++) {
        if (dan % 2 != 0) {
            continue;
        }
        
        for (int cnt = 1; cnt <= 9; cnt++) {
            printf("%d x %d = %d\n", dan, cnt, dan * cnt);
        }
        printf("\n");

    }
    return 0;
}

 

ex) 다음 식을 만족하는 모든 A와 Z를 구하는 프로그램 작성하기 (AZ + ZA = 99)

#include <stdio.h>

int main(void) {
    for (int A = 0; A <= 9; A++) {
        for (int Z = 0; Z <= 9; Z++) {
            if ((10 * A + Z + 10 * Z + A) == 99) {
                if (A != 0 && Z != 0) {
                    printf("possible (A,Z) pair: %d, %d\n", A, Z);
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}

 

⑪ switch문과 goto문

→ if문에 비해 제한적인 switch문이지만, 분기 수가 많을 때 사용된다. 각 case별로 마지막에 break; 그리고 맨 마지막에 default문이 있다. 두 개 이상의 case가 존재한다면 case 'M': case 'm' 과 같이 연속적으로 붙인 다음 진행하면 된다.

→ goto문은 임의적으로 지정한 위치로 이동. 거의 사용하지 않는다.

9. C언어의 핵심! 함수!

① 함수의 필요성

: 크고 복잡한 문제를 작게 나눠서 하나씩 해결해 나가는 것이 보다 빠르고 정확하게 문제를 해결하는 원칙이 된다. main이라는 하나의 함수로 정복하려 들지 말고, 작은 크기의 함수들로 나누어서 정복하자는 뜻. 프로그램을 작은 크기의 함수들로 나눠서 구현하면 문제의 발생 및 프로그램 요구사항 변경으로 인한 소스코드의 변경이 필요한 경우 변경의 범위를 축소 및 제한할 수 있다.

 

ex) printf() 함수는 전달인자와 반환값이 모두 존재하는 함수 (반환값으로 모니터에 출력한 문자열의 길이가 출력된다)

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num1 = printf("hello world!\n");
  int num2 = printf("12345\n");
  printf("%d, %d\n", num1, num2);
  return 0;
}

 

② 유형 (1) 전달인자 있고, 반환 값이 존재하는 함수

→ 가장 일반적인 형태의 함수 / 함수가 호출되면 호출된 함수의 영역으로 실행의 흐름이 이동한다

→ 반환할 수 있는 값의 수는 1개

 

ex) 2개의 정수를 입력받고 2개의 정수 덧셈 결과를 반환하는 함수

#include <stdio.h>

int Add(int num1, int num2){
  return num1+num2;
}

int main(void) {
  int result;
  result = Add(3,4);
  printf("result is %d\n",result); //result is 7
  return 0;
}

 

③ 유형 (2) 전달인자나 반환 값이 존재하지 않는 함수

→ 전달인자는 있으나, 반환 값이 없는 경우

 

ex) 결과를 출력하는 함수

#include <stdio.h>

void ShowAddResult(int num){
  printf("result is %d\n",num);
}

int main(void) {
  int result;
  result = 3+4;
  ShowAddResult(result);
  return 0;
} //result is 7

 

→ 전달인자는 없으나, 반환 값이 있는 경우

 

ex) 숫자를 읽고, 읽은 숫자를 반환하는 함수

#include <stdio.h>

int ReadNum(void) {
  int num;
  scanf("%d",&num);
  return num;
}

int main(void) {
  int result;
  int a = ReadNum();
  int b = ReadNum();
  printf("Result is %d\n",a+b);
  return 0;
}

 

→ 전달인자도 없고, 반환 값도 없는 경우: 단순히 메시지를 전달하는 함수일 때 쓰기도 한다.

 

④ return의 의미

→ (1) 함수를 빠져 나간다

→ (2) 값을 반환한다

 

→ 따라서 반환형이 void라도, 함수를 빠져나가기 위해 return문을 사용할 수 있다.

 

⑤ 함수 원형 선언

→ C언어는 절차지향언어여서 내가 쓰려는 함수가 이미 위에 있어야 한다. 만약, 함수의 내용을 이후에 쓰고 싶다면 먼저 선언만 해도 가능!

 

ex) Increment 함수 선언

#include <stdio.h>

int Increment(int n);

int main(void) {
  int num = 2;
  num = Increment(num);
  printf("%d\n", num);
  return 0;
}

int Increment(int n) {
  n++;
  return n;
}
// 3

 

→ 함수의 원형을 맨 위에 미리 선언할 때, 매개변수의 자료형과 갯수만 알면 되므로, 굳이 매개변수의 이름까지 작성할 필요는 없다

ex) int Increment(int n); 대신 int Increment(int);라 작성해도 무방

 

⑥ 호출된 함수 내에서 또 다른 함수를 호출할 수 있다. 따라서 모든 함수 원형 선언만 맨 위에 해주고 아래에 자유롭게 여러 함수의 실행 순서에 제약 없이 작성하는걸 권장!

 

⑦ * 예제 *

ex) 3개의 정수를 인자로 받아서 그 중 가장 큰 수를 반환하는 함수와 가장 작은 수를 반환하는 함수를 정의. 그리고 호출하는 적절한 main 함수 작성

#include <stdio.h>

int GetMaxValue(int, int, int);
int GetMinValue(int, int, int);

int main(void) {
  int num1, num2, num3;
  scanf("%d", &num1);
  scanf("%d", &num2);
  scanf("%d", &num3);

  printf("The Max value is %d\n",GetMaxValue(num1, num2, num3));
  printf("The Min value is %d\n",GetMinValue(num1, num2, num3));
  
  return 0;
}

int GetMaxValue(int a, int b, int c){
  int X = (a > b) ? a: c;
  int ans = (c > X) ? c: X;
  return ans;
}

int GetMinValue(int a, int b, int c){
  int X = (a < b) ? a: c;
  int ans = (c < X) ? c: X;
  return ans;
}

 

ex) 섭씨와 화씨 각각 서로 반환하는 함수

#include <stdio.h>

double CelToFah(double);
double FahToCel(double);

int main(void) {
  double Cel, Fah;
  scanf("%lf", &Cel);
  scanf("%lf", &Fah);

  printf("The Celsius is %lf\n",CelToFah(Cel));
  printf("The Fahrenheit is %lf\n",FahToCel(Fah));
  
  return 0;
}

double CelToFah(double Cel){
  return 1.8*Cel + 32;
}

double FahToCel(double Fah){
  return (Fah-32)/1.8;
}

 

ex) 인자로 전달된 수만큼 피보나치 수열을 출력하는 함수

(예를 들어 5를 입력하면 0에서부터 시작해서 총 5개의 피보나치 수열을 출력해야 한다)

 

★ a b 그다음 수를 구할려면 a+b한 결과가 와야 하는데, 이 때 b가 더하려는 첫 번째 수, a+b가 더하려는 두 번째 수가 되므로, 도중에 temp 변수를 써서 도중의 update를 안 한 본래의 a+b가 두 번째 수가 되게끔 한다 ★

#include <stdio.h>

void fibo(int);

int main(void) {
  int num;
  int add = 0;
  printf("enter the num: ");
  scanf("%d", &num);

  fibo(num);

  return 0;
}

void fibo(int num) {
  int front1 = 0;
  int front2 = 1;
  int temp;
  if (num == 1) {
    printf("%d", front1);
    printf("\n");
  } else if (num == 2) {
    printf("%d %d", front1, front2);
    printf("\n");
  } else {
    printf("%d %d ", front1, front2);
    for (int i = 0; i < num - 2; i++) {
      printf("%d ", front1 + front2);
      temp = front1 + front2;
      front1 = front2;
      front2 = temp;
    }
    printf("\n");
  }
}

 

⑧ 지역변수(Local Variable)

→ 중괄호 내에 선언되는 변수는 모두 지역변수

→ 즉, 다른 함수 내에 만든 변수는 서로 이름이 같아도 충돌하지 x

→ 지역변수는 해당지역을 벗어나면 자동으로 소멸된다.

→ 지역변수는 stack이라는 메모리 영역에 할당되게 된다. 즉, 지역변수는 선언이 될 때마다 접시에 쌓듯이 할당되어, 호출한 함수가 return문을 만나 종료되면, 호출된 함수에 있는 변수가 원래 메모리에 올라가 있었는데 사라지게 된다.

 

ex) 아래 예제를 보며 메모리에 올라가고 내려가는 변수의 변화 현황 파악하기

#include <stdio.h>

int SimpleFuncOne(void);
int SimpleFuncTwo(void);

int main(void) {
  int num = 17;
  SimpleFuncOne();
  SimpleFuncTwo();
  printf("main num: %d\n", num);
  return 0;
}

int SimpleFuncOne(void){
  int num = 10;
  num++;
  printf("SimpleFuncOne num: %d\n", num);
  return 0;
}

int SimpleFuncTwo(void){
  int num1 = 20, num2 = 30;
  num1++, num2--;
  printf("num1 , num2: %d %d\n",num1, num2);
  return 0;
}
/*
SimpleFuncOne num: 11
num1 , num2: 21 29
main num: 17
*/

 

→ 지역변수는 반복문이나 조건문에도 선언이 가능하다.  마찬가지로 반복문이나 조건문이 종료되면 소멸이 된다.

→ 함수를 정의할 때 선언하는 매개변수도 지역변수의 일종이다.

 

⑨ 전역변수

→ 프로그램이 처음 실행되면 메모리 공간에 할당되어서 프로그램이 종료될 때까지 메모리 공간에 남아있는 변수

→ 어디서든 접근이 가능한 변수로, 지역변수와 달리 중괄호 내에 선언 x

 

ex) 아래 예시의 num (만약 별도의 값으로 초기화하지 않으면 0으로 초기화됨)

#include <stdio.h>
void Add(int val);
int num = 0;

int main(void) {
  printf("%d\n",num); //0
  Add(3);
  printf("%d\n",num); //3
  num++;
  printf("%d\n",num); //4
  return 0;
}

void Add(int val){
  num += val;
}

 

→ 전역변수와 동일한 이름의 지역변수가 선언된다면, 해당 지역 내에서는 전역변수가 가리워지고, 전역변수로의 접근이 이루어진다. (지양)

→ 그러나 전역변수는 가급적으로 많이 만들지 않는 것을 선호. 각 함수 내에서 어떻게 쓰는 지 변수의 용도를 봐야 하고, 바꾼다면 여러 함수의 영역에 영향을 미치기에 신중히 만들 것!

 

⑩ static 변수 <지역변수에 static 선언>

→ 지역변수 앞에 static 선언을 붙이면, 선언된 함수 내에서만 접근 가능 (지역변수 특성) + 딱 1회 초기화되고 프로그램 종료 시까지 메모리 공간에 존재(전역변수 특성)

 

ex) staic local variable 예시

#include <stdio.h>

void SimpleFunc(void){
  static int num1 = 0;
  int num2 = 0;
  num1++, num2++;
  printf("static: %d, local: %d\n", num1, num2);
}

int main(void) {
  int i;
  for(i=0;i<3;i++){
    SimpleFunc();
  }
  return 0;
}

/*
static: 1, local: 1
static: 2, local: 1
static: 3, local: 1
*/

 

→ 쉽게 얘기하면, 전역변수인데 주어진 범위 내에서만 동작하는 전역변수!(static 특징 꼭 기억) 만약 위 예시에서 작성한 SimpleFunc() 내의 num1을 SimpleFunc() 밖의 영역에서 선언한다면 오류가 발생한다!

→ static 지역변수는 당연히 전역변수로 대체가 가능하다. 전역변수를 사용해야 한다면 static 지역변수를 추천! (적용 범위가 한정적일 경우)

 

⑪ register 변수

→ 지역변수에 register 선언 추가 가능. register라고 선언이 되면 변수 num은 CPU 내에 존재하는 '레지스터'라는 메모리 공간에 저장될 확률이 높아진다.

→ 레지스터는 CPU내에 존재하기 때문에, 크기가 매우 작은 메모리여도 해당 메모리에 저장된 데이터를 대상으로 하는 연산은 매우 빠르다. 아무리 register 선언을 추가해도 컴파일러가 합당하지 않다고 판단하면 레지스터에 할당되지 않는다. 반대로 아무런 선언을 하지 않아도 컴파일러가 register에 할당해야겠다고 판단하면 그 변수는 register에 할당된다. (즉, 컴파일러의 재량)

→ register는 하나의 변수가 죽치고 자리하기엔 너무나도 중요하고 비싼 메모리 공간 - 따라서 전역변수는 x)

 

⑫ 재귀함수

→ 함수 내에서 자기 자신을 다시 호출하는 함수: 함수가 호출되면 해당 함수의 복사본을 만들어서 실행. 예를 들어 함수의 이름이 Recursive()라면, Recursive 함수를 실행하는 중간에 다시 Recursive() 함수가 호출될 경우 Recursive() 함수의 복사본을 하나 더 만들어서 복사본을 실행하게 된다.

→ 재귀함수 내에 탈출의 조건을 추가(return문) 해서 계속 실행되는 걸 방지!

 

ex) 예제

#include <stdio.h>

void Recursive(int num){
  if (num<=0)
    return;
  printf("Recursive call! %d\n",num);
  Recursive(num-1);
}

int main(void) {
  Recursive(3);
  return 0;
}

 

→ 자료구조나 알고리즘의 어려운 문제를 단순화하는데 재귀가 주로 사용된다.

 

ex) → 팩토리얼 구하기 예제 (1)

#include <stdio.h>

void Factorial(int num, int ans){
  if (num<=1){
    printf("Result of num! is %d\n",ans);
    return;
  }
  ans *= num;
  Factorial(num-1,ans);
}

int main(void) {
  int num;
  printf("Enter your num: ");
  scanf("%d",&num);
  Factorial(num,1);
  return 0;
}

 

→ 예제 (2)

#include <stdio.h>

int Factorial(int num){
  if (num==1){
    return 1;
  }
  else{
    return num * Factorial(num-1);
  }
  
}

int main(void) {
  int num;
  printf("Enter your num: ");
  scanf("%d",&num);
  printf("Result of num! is %d\n",Factorial(num));
  return 0;
}

10. 도전! 프로그래밍 1

① 프로그램 사용자로부터 두 개의 정수를 입력 받아서 구구단을 출력하는 프로그램 작성하기

(예를 들어 3과 5를 입력하면 3단, 4단, 5단이 출력되어야 함 / 이 때 3과 5를 입력하건 5와 3을 입력하건 프로그램은 같은 결과 출력 필수)

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int num1, num2, start, end;
  scanf("%d", &num1);
  scanf("%d", &num2);

  if (num1 < num2){
    start = num1, end = num2;
  }
  else{
    start = num2, end = num1;
  }

  for(int i = start; i < end + 1; i++){
    for(int j = 1;j < 10; j++){
      printf("%d x %d = %d\n",i,j,i*j);
    }
    printf("\n");
  }
  
  return 0;
}

 

② 두 개의 정수를 입력받아서 최대공약수(GCD)를 구하는 프로그램 작성하기

→ 유클리드 호제법

#include <stdio.h>

int GCD(int a, int b){
  int A, B, temp;
  if (a>b){
    A = a, B = b;
  }
  else{
    A = b, B = a;
  }
  while(B != 0){
    temp = A%B;
    A = B;
    B = temp;
  }
  return A;
  
}

int main(void) {
  int a, b;
  printf("Enter a and b: ");
  scanf("%d",&a);
  scanf("%d",&b);
  printf("GCD of (a,b) is %d\n",GCD(a,b));
  return 0;
}

 

→ 또는 공약수 정의 사용

#include <stdio.h>

int GCD(int a, int b){
  int A, B, result;
  if (a>b){
    A = a, B = b;
  }
  else{
    A = b, B = a;
  }
  for(int i = B; B >=1; i--){
    if ((A%i == 0) && (B%i == 0)){
      result = i;
      break;
    }
  }
  return result;
  
}

int main(void) {
  int a, b;
  printf("Enter a and b: ");
  scanf("%d",&a);
  scanf("%d",&b);
  printf("GCD of (a,b) is %d\n",GCD(a,b));
  return 0;
}

 

③ 현재 주머니에 5000원이 있다. DVD 한 편을 빌리면 3500원이 남는다.

슈퍼에 들려서 크림빵(500원), 새우깡(700원), 콜라(400원)를 사려 한다. 잔돈을 하나도 남기지 않고 이 세 가지 물건을 하나 이상 반드시 구매하려면 어떻게 구매를 진행해야 하는가? 선택할 수 있는 옵션을 출력하는 프로그램 작성하기

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int a = 500, b = 700, c = 400;
  int change = 3500;

  for(int A = 1; A <= (3500/500); A++){
    for(int B = 1; B <= (3500/700); B++){
      for(int C = 1; C <= (3500/400); C++){
        if ((A*500 + B*700 + C*400) == 3500){
          printf("Bread: %d, Snack: %d, Cola: %d\n",A,B,C);
        }
      }
    }
  }
  
  return 0;
}

/*
Bread: 1, Snack: 2, Cola: 4
Bread: 2, Snack: 3, Cola: 1
Bread: 4, Snack: 1, Cola: 2
*/

 

④ x를 입력받으면 자연수 1부터 차례대로 x번째의 소수(Prime Number)까지 출력하는 프로그램을 작성하자.

 

→ 2부터 n-1까지 n으로 나누어지는 경우가 없음을 확인

※ O(N) 시간 복잡도 ※

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

int isPrime(int n){
  for(int k = 2; k < n; k++){
    if(n%k == 0){
      return 0;
    }
  }
  return 1;
}


int main(void) {
  int cnt;
  int num = 2;
  double start, end;
  printf("enter cnt: ");
  scanf("%d",&cnt);
  start = (double)clock() / CLOCKS_PER_SEC;
  while(cnt >= 1){
    if(num == 2 || isPrime(num)==1){
      printf("%d ",num);
      cnt--;
    }
    num++;
  }
  printf("\n");
  end = (((double)clock()) / CLOCKS_PER_SEC);
  printf("elapse time: %lf\n",end-start);
  return 0;
}

 

→ 2부터 $\sqrt{n}$까지만 범위를 확인

※ O($\sqrt{N}$) 시간 복잡도 ※

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

int isPrime(int n){
  double root = pow((double)n,0.5);
  for(int k = 2; k <= (int)root; k++){
    if(n%k == 0){
      return 0;
    }
  }
  return 1;
}


int main(void) {
  int cnt;
  int num = 2;
  double start, end;
  printf("enter cnt: ");
  scanf("%d",&cnt);
  start = (double)clock() / CLOCKS_PER_SEC;
  while(cnt >= 1){
    if(num == 2 || isPrime(num)==1){
      printf("%d ",num);
      cnt--;
    }
    num++;
  }
  printf("\n");
  end = (((double)clock()) / CLOCKS_PER_SEC);
  printf("elapse time: %lf\n",end-start);
  return 0;
}

 

★ 실제로 100개의 소수를 출력하는 실험을 했을 경우, elapse time이 2배나 줄어드는 걸 확인할 수 있다! ★ (아래 출력결과 확인)

 

⑤ 프로그램 사용자로부터 초(second)를 입력받은 후에, 이를 [시, 분, 초]의 형태로 출력하는 프로그램 작성

#include <stdio.h>

int main(void) {
  int seconds, h, m, s;
  printf("your seconds: ");
  scanf("%d", &seconds);

  h = seconds/3600;
  m = ((seconds - 3600*h)/60);
  s = (seconds - 3600*h - 60*m);

  printf("[h:%d, m:%d, s:%d]\n", h, m, s);
  return 0;
}

 

⑥ 숫자 n을 입력 받고, 아래 공식이 성립하는 k의 최댓값을 출력하는 프로그램 작성

$2^{k} \leq n$

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void) {
  int n;
  int k = 0;
  printf("enter n: ");
  scanf("%d",&n);

  while(1){
    if(pow((double)2,(double)k) > n){
      printf("the biggest k is %d\n", k-1);
      break;
    }
    k++;
  }
  
  return 0;
}

 

⑦ 2의 n승을 구하는 함수를 재귀적으로 구현하는 프로그램 만들기

#include <stdio.h>

int PowerofTwo(int n){
  if(n>0){
    return 2 * PowerofTwo(n-1);
  }
}


int main(void) {
  int n;
  int k = 0;
  printf("enter n: ");
  scanf("%d",&n);

  printf("2 power n is: %d\n",PowerofTwo(n));
  
  return 0;
}

---

* 전체 내용 출처 <윤성우의 열혈 C 프로그래밍>