HB | INFO2104 | Midterm Guide / 중간고사 가이드

C 시작하기
개체와 함수, 형식
산술 형식
식과 연산자
흐름 제어

1. C 시작하기

C는 1970년대에 시스템 프로그래밍 언어로 개발되었다.

1960: ALGOL 60 - International Algorithmic Language
1967: BCPL (Basic Combined Programming Language) - Martin Richards
1969: B - Ken Thompson
1972: C - Dennis Ritchie
1978: K&R C - Brian Kernighan, Dennis Ritchie
1989: ANSI C - American National Standards Institute
1990: ISO C - International Organization for Standardization
1999: C99 - ISO C
2011: C11 - ISO C
2018: C17 - ISO C
2022: C2x - ISO C
2024: C23 - ISO C

C 프로그래밍 언어의 인기는C의 정신spirit of C 이라고 하는 다음과 같은 언어의 여러 신조에서 기인했올 가능성이 크다.

신뢰: 프로그래머를 신뢰해야 한다.
해제: 프로그래머가 해야 할 일을 하지 못하도록 막으면 안 된다.
간간한: C 언어를 작고 간단하게 유지해야 한다.
보존: 연산 수행은 한 가지 방법만 제공해야 한다.
빠른: 이식성이 보장되지 않더라도 코드가 빠르게 동작하도록 만들어야 한다.

첫 번째 C 프로그램 개발하기

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    puts("Hello, world!\n");
    // printf("%s\n", "Hello, world!\n");
    return EXIT_SUCCESS;
}

puts 함수는 stdout에 문자열을 쓰는 간단한 함수입니다.
printf 함수를 사용해 형식화된 출력formatted output을 인쇄해야 한다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    printf("%s %d %c %f\n", "Hello, world!", 42, 'a', 3.14);
    return EXIT_SUCCESS;
}

C 프로그램 개발하기 및 컴파일러 사용하기

C 프로그램을 작성하려면 소스 파일이라고 하는 C 언어 텍스트 파일을 만들고 편집해야 합니다. 프로그램이 C로 작성되면 기계가 읽을 수 있는 언어로 번역될 준비가 됩니다.
컴파일러는 C 명령문을 기계 명령문으로 변환합니다. 우리가 사용하는 컴파일러는 GCC(GNU Compiler Collection) 라고 하며 C, C++, Objective-C 및 기타 언어에 대한 프런트엔드를 포함합니다.
컴파일러는 소스 코드와 최종 실행 코드 사이의 중간 단계인 목적 코드를 생성합니다. 링커는 목적 코드를 실행 가능한 실행 파일로 결합합니다.
소스 파일 (*.c) : C언어 문법을 사용해서 작성한 파일
목적 파일 (*.obj) : 컴파일러(번역기)가 번역(컴파일) 한 파일
실행 파일 (*.exe) : 컴퓨터에서 실행할 수 있는 파일

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2. 개체와 함수, 형식

메모리와 비트 그리고 바이트

메모리의 최소 저장 단위는 비트입니다.

1비트는 0 또는 1을 저장할 수 있는 공간입니다.
2비트는 각 비트에 0, 1 중 한 개를 저장할 수 있으니 00, 01, 10, 11입니다. 2진수라고 합니다.
3비트는 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111입니다. 10진수로 바꿔 보면 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7까지 입니다.

1비트bit는 숫자 2개(0~1) 중 하나,
2비트는 숫자 4개(0~3) 중 하나,
3비트는 숫자 8개(0~7) 중 하나…

비트가 8개 모이면 새로운 단위를 사용하며 이것을 바이트byte라고 합니다.

부호를 고려하는 1바이트에서 각 비트의 값이 01111111이라면 127입니다 (양수).
또 1바이트의 각 비트 값이 10000000 이라면 -128입니다 (음수).

자료형

자료형	크기	비트의 수	범위
`char`	1바이트	2⁸	-128 ~ 127
`unsigned char`	1바이트	2⁸	0 ~ 255
`short`	2바이트	2¹⁶	-32,768 ~ 32,767
`unsigned short`	2바이트	2¹⁶	0 ~ 65,535
`int`	4바이트	2³²	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
`unsigned int`	4바이트	2³²	0 ~ 4,294,967,295
`long`	4바이트	2³²	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
`unsigned long`	4바이트	2³²	0 ~ 4,294,967,295
`long long`	8바이트	2⁶⁴	-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807
`unsigned long long`	8바이트	2⁶⁴	0 ~ 18,446,744,073,709,551,615

개체와 함수, 형식, 그리고 포인터

C의 모든 형식은 개체형(object type)이거나 함수형(function type)이라는 것이다.

개체object 는 값을 표현할 수 있는 스토리지storage다.
변수variable에는 해당 값이 나타내는 개체의 종류를 알려주도록 형식type을 선언 해야 한다.
함수function는 개체가 아니지만, 형식을 갖는다.

함수형function type은 반환형return type뿐만 아니라 함수의 매개변수 개수 및 유형을 갖는다.

범위

지역 범위 (local scope) : 함수 내에서 선언된 개체
블록 범위 (block scope) : 중괄호로 묶인 블록 내에서 선언된 개체
함수 범위 (function scope) : 함수 내에서 선언된 개체
파일 범위 (file scope) : 함수 외부에서 선언된 개체
전역 범위 (global scope) : 파일 범위에서 선언된 개체

개체 형식

부율 형식 (0과 1만) : _Bool로 선언한 개체는 0과 1만 저장할 수 있다. bool을 사용하면 <stdbool.h>를 포함해야 한다.

#include <stdbool.h>
bool b = true;

문자 형식 : char, signed char, unsigned char

char c = 'a';
signed char sc = 'b';
unsigned char uc = 'c';

숫자 형식 (정수 형식) : short, unsigned short, int, unsigned int, long, unsigned long, long long, unsigned long long

short s = 1;
unsigned short us = 2;
int i = 3;
unsigned int ui = 4;
long l = 5;
unsigned long ul = 6;
long long ll = 7;
unsigned long long ull = 8;

숫자 형식 (부동 소수점 형식) : float, double, long double (실수 형식)

float f = 3.14;
double d = 3.141592;
long double ld = 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679;

숫자 형식 (열기형) : enum으로 선언한 개체는 정수 형식의 값을 저장할 수 있다.

enum { RED, GREEN, BLUE };

void 형식

조금 색다른 데이터 형식이다. 키워드 void는 (그 자체로) “어떤 값도 가질 수 없다”는 것을 의미한다.

함수 형식

함수 형식function type은 파생된 형식derived type이다.

이 경우 형식은 반환 형식return type과 함수 매개변수의 개수와 형식을 따른다.

함수의 반환 형식은 배열 형식이 될 수는 없다.

int func(int, int);

파생된 형식

포인터 형식pointer type

참조된 형식reference type이라고 하는 포인터가 가리키는 함수나 개체 형식에서 파생된 것이다. & 연산자를 사용해 개체나 함수의 주소를 가져올 수 있다.

int i = 42;
int *pi = &i;

배열 형식array type

배열의 크기와 배열 요소의 형식에서 파생된 것이다. 배열array은 연속해서 모두 같은 요소 형식element type으로 할당된 개체의 시퀀스sequence다. 대괄호([ ])를 사용해 배열의 요소를 식별한다.

str이 배열 개체일 때 식 번호는 0부터 시작한다. str[0]은 배열의 첫 번째 요소를 가리킨다. 다차원 배열multi-dimensional array을 선언 할 수도 있다. str[0][0]은 2차원 배열의 첫 번째 요소를 가리킨다.

char str[4] = { 'a', 'b', 'c', 'd' };
char str[6] = "abcde";
char str[2][3] = { "ab", "cd" };

구조체 형식struct type

구조체 멤버의 형식에서 파생된 것이다. 구조체structure type struct에는 순차적으로 할당된 멤버 개체member object가 있다.

구조체는 관련 개체의 집합을 선언하는 데 유용하며 날짜나 고객 또는 인사 기록과 같은 것을 나타내는 데 사용할 수 있다.

구조체를 정의하고 나면 구조체의 멤버를 참조해야 한다. 구조체 개체의 멤버는 구조체 멤버 연산자 (.)를 사용해 참조할 수 있다.

구조체에 대한 포인터를 사용하면 -> 연산자로 구조체 멤버를 참조할 수 있다.

struct date {
    int month;
    int day;
    int year;
};

struct date today;
today.month = 9;
today.day = 25;
today.year = 2021;

공용체 형식union type

공용체 멤버의 형식에서 파생된 것이다.

공용체union type는 멤버 개체가 사용하는 메모리가 겹친다는 점을 제외하고는 구조체와 비슷하다.

공용체는 주로 메모리를 절약하기 위해 사용된다.

구조체와 마찬가지로 (.) 연산자를 사용해 공용체 멤버에 접근할 수 있다.
공용체에 대한 포인터를 사용하면 -> 연산자로 공용체 멤버를 참조할 수 있다.

union {
    int i;
    float f;
} u;

u.i = 42;
printf("%d\n", u.i);

u.f = 3.14;
printf("%f\n", u.f);

형식 한정자

const : 개체를 수정할 수 없다는 것을 나타낸다.
volatile : 개체가 예기치 않게 변경될 수 있음을 나타낸다.
restrict : 개체에 대한 포인터가 개체를 참조하는 유일한 포인터임을 나타낸다.

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3. 산술 형식

정수

정수 형식은 유한 범위의 정수를 표현한다.

부호 있는 정수 형식 (signed)
부호 없는 정수 (unsigned)

모든 정수 형식은 다음과 같은 세 가지 속성을 갖는다.

비트 수 : 정수 형식에 저장할 수 있는 비트 수
최소 범위 : 정수 형식에 저장할 수 있는 최소 값
최대 범위 : 정수 형식에 저장할 수 있는 최대 값.

그리고 정수의 값과 표현 방식에 따라 다음과 같은 두 가지 속성을 갖는다.

값 : 개체에 저장된 일반 수학적인 값
표현 : 체 값은 개체에 할당된 스토리지의 비트에 있는 값을 특정 인코딩
패딩 : 정수 형식의 비트 수가 정확히 정수의 비트 수와 일치하지 않는 경우
정밀도 : 정수 형식의 비트 수가 정수의 비트 수와 일치하는 경우
너비 : 정수 형식의 비트 수

#include<stdio.h>

int main(void) {
  double Pi = 3.141592653589793238;
  printf("|%-lf|\n", Pi);
  printf("|%lf|\n", Pi); // default width
  printf("|%30lf|\n", Pi); // width 30 rt
  printf("|l%-30lf|\n", Pi); //width 30 lf
  printf("|%030.10f|\n", Pi); // width 30 precision 10 right justify. Filling blank space with '0'.
  printf("|%-6.3f|\n", Pi);
  printf("|%-0.15f|\n", Pi);
  printf("|%-030.15f|\n", Pi);
}

부호가 없는 정수 (unsigned)
- 최소 범위 : 0
- 최대 범위 : 최대값은 2^{비트 수} - 1이다.
부호가 있는 정수 (signed)
- 최소 범위 : 최소값은 -2^{비트 수 - 1}이다.
- 최대 범위 : 최대값은 2^{비트 수 - 1} - 1이다.

<limits.h> 헤더 파일에서 정수 형식의 최소 및 최대 범위를 확인할 수 있다.

#include <limits.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("CHAR_BIT: %d\n", CHAR_BIT);
    printf("CHAR_MAX: %d\n", CHAR_MAX);
    printf("CHAR_MIN: %d\n", CHAR_MIN);
    printf("INT_MAX: %d\n", INT_MAX);
    printf("INT_MIN: %d\n", INT_MIN);
    printf("LONG_MAX: %ld\n", (long) LONG_MAX);
    printf("LONG_MIN: %ld\n", (long) LONG_MIN);
    printf("SCHAR_MAX: %d\n", SCHAR_MAX);
    printf("SCHAR_MIN: %d\n", SCHAR_MIN);
    printf("SHRT_MAX: %d\n", SHRT_MAX);
    printf("SHRT_MIN: %d\n", SHRT_MIN);
    printf("UCHAR_MAX: %d\n", UCHAR_MAX);
    printf("UINT_MAX: %u\n", (unsigned int) UINT_MAX);
    printf("ULONG_MAX: %lu\n", (unsigned long) ULONG_MAX);
    printf("USHRT_MAX: %d\n", (unsigned short) USHRT_MAX);
    return 0;
}

부호가 있는 정수

부호가 있는 정수 형식을 표현하는 것은 부호가 없는 정수를 표현하는 것보다 더 복잡하다.

부호와 크기 : 부호 있는 정수 형식은 부호와 크기를 나타내는 데 사용하는 비트를 포함한다.
1의 보수 : 부호 있는 정수 형식은 1의 보수를 사용해 음수를 나타낸다.
2의 보수 : 부호 있는 정수 형식은 2의 보수를 사용해 음수를 나타낸다.

1의 보수는 2진수의 비트를 반전시키는 것이다. 2의 보수는 비트를 반전시킨 다음 1을 더하는 것이다.

2진수: 11001010
1의 보수: 00110101
2의 보수: 00110110 = 00110101 + 1

랩 어라운드 (wrap around) vs 오버플로우 (overflow)

랩 어라운드wrap around는 부호 없는 정수 형식의 최대 범위를 초과하는 것이다.

부호 없는 정수 형식의 최대 범위를 초과하면 0부터 다시 시작한다.

유명한 랩 어라운드 예제는 “강남스타일 INT_MAX 오버플로, YouTube를 64비트로 강제 전환”이다.

오버플로우overflow는 부호 있는 정수 형식의 최대 범위를 초과하는 것이다.

부호 없는 정수 형식의 최대 범위를 초과하면 0부터 다시 시작한다.
부호 있는 정수 형식의 최대 범위를 초과하면 최소값부터 다시 시작한다.

The difference between wrap around and overflow in C is that wrap around is a feature of unsigned integer types, while overflow is a feature of signed integer types.

랩 어라운드와 오버플로우의 차이점은 랩 어라운드는 부호 없는 정수 형식의 특징이고 오버플로우는 부호 있는 정수 형식의 특징이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    unsigned char c = 0;
    while (c >= 0) {
        printf("%d\n", c);
        c++;
    }
    return 0;
}

/* 출력:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 255 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 255 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 255 ...
*/

정수 상수

정수 상수integer constant는 정수 형식의 값이다.
정수 상수의 형식은 정수 상수의 값과 표현 방식에 따라 결정된다.
정수 상수의 표현은 정수 상수의 값이 개체에 할당된 스토리지의 비트에 있는 값을 특정 인코딩하는 것이다.

정수 상수는 다음과 같은 형식을 갖는다.

10진수 상수 : 10진수 상수는 0부터 9까지의 숫자로 구성된다.
8진수 상수 : 8진수 상수는 0부터 7까지의 숫자로 구성된다.
16진수 상수 : 16진수 상수는 0부터 9까지의 숫자와 A부터 F까지의 문자로 구성된다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42; // 10진수 상수
    int j = 0x2a; // 16진수 상수
    int k = 052; // 8진수 상수
    int b = 0b101010; // 2진수 상수
    printf("%d\n", i);
    printf("%d\n", j);
    printf("%d\n", k);
    printf("%d\n", b);
    return 0;
}

Converting between decimal, binary, octal and hexadecimal / 10진수, 2진수, 8진수, 16진수 변환

10진수	2진수	8진수	16진수
0	000	000	0
1	001	001	1
2	010	002	2
3	011	003	3
4	100	004	4
5	101	005	5
6	110	006	6
7	111	007	7
8	1000	010	8
9	1001	011	9
10	1010	012	A
11	1011	013	B
12	1100	014	C
13	1101	015	D
14	1110	016	E
15	1111	017	F
16	10000	020	10

모든 진수 -> 10진수

2진수: 11001010 -> 10진수: 202 = 1 * 2^7 + 1 * 2^6 + 0 * 2^5 + 0 * 2^4 + 1 * 2^3 + 0 * 2^2 + 1 * 2^1 + 0 * 2^0
8진수: 052 -> 10진수: 42 = 5 * 8^1 + 2 * 8^0
16진수: 0x2a -> 10진수: 42 = 2 * 16^1 + 10 * 16^0

2진수 -> 다른 진수

2진수: 0b10110100010101101
- 8진수: 0o26515 (8진수는 3비트씩 끊어서 계산 = 0b10_110_100_010_101_101)
- 10진수: 11309 (2^14 + 2^12 + 2^10 + 2^8 + 2^6 + 2^4 + 2^2 + 2^0)
- 16진수: 0x2b0ad (16진수는 4비트씩 끊어서 계산 = 0b10_1011_0000_1010_1101)

부동 소수점

부동 소수점 표현은 과학적 표기법을 사용해 숫자를 밀수base number와 지수exponent로 인코딩하는 기술이다.

10진수 123.456 = 1.23456 x 102
2진수 0b10100.110 = 1.0100110 x 24

종류

float : 4바이트
- 1비트는 부호를 나타낸다.
- 8비트는 지수를 나타낸다.
- 23비트는 밀수를 나타낸다.
double : 8바이트
- 1비트는 부호를 나타낸다.
- 11비트는 지수를 나타낸다.
- 52비트는 밀수를 나타낸다.
long double : 10바이트
- 1비트는 부호를 나타낸다.
- 15비트는 지수를 나타낸다.
- 64비트는 밀수를 나타낸다.
long double : 16바이트 (IEC 605594배정밀도 (또는 binary128))
- 1비트는 부호를 나타낸다.
- 14비트는 지수를 나타낸다.
- 113비트는 밀수를 나타낸다.

부동 소수점 상수

부동 소수점 상수floating-point constant는 부동 소수점 형식의 값이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    float f = 3.14;
    double d = 3.141592;
    long double ld = 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679;
    printf("%f\n", f);
    printf("%lf\n", d);
    printf("%Lf\n", ld);
    return 0;
}

산술 변환

정수 산술 변환integer promotion은 정수 형식의 피연산자를 다른 정수 형식으로 변환하는 것이다.
부동 소수점 산술 변환floating-point promotion은 부동 소수점 형식의 피연산자를 다른 부동 소수점 형식으로 변환하는 것이다.
정수-부동 소수점 변환integer-floating conversion은 정수 형식의 피연산자를 부동 소수점 형식으로 변환하는 것이다.
부동 소수점-정수 변환floating-integer conversion은 부동 소수점 형식의 피연산자를 정수 형식으로 변환하는 것이다.

정수 변환 순위integer conversion rank

long double (재일 큼)
double
float
unsigned long long
long long
unsigned long
long
unsigned int
int
char
signed char
unsigned char
_Bool (재일 작음)

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4. 식과 연산자

C언어에 있는 연산자

연산자	설명	종류
+, -, !, ~, ++, –, (type), *	Unary (단항)	Unary (단항)
+, -, *, /, %	Arithmetic (곱셈)	Binary (이항)
<, <=, >, >=, ==, !=	Relational (관계)	Binary (이항)
&&, \|\|	Logical (논리)	Binary (이항)
&, \|, ^, «, »	Bitwise (비트)	Binary (이항)
=, +=, -=, *=, /=, %=, &=, \|=, ^=, «=, »=	Assignment (할당)	Binary (이항)
?:	Conditional (조건)	Ternary (삼항)

4.1. 단순 할당

식expression은 피연산자operand와 연산자operator로 구성된다.
단순 할당simple assignment은 할당 연산자assignment operator를 사용해 개체에 값을 할당하는 것이다.
정의declaration하고 초기화initialization하는 선언이다.
- r-value와 l-value의 개념을 알아야 한다.
- r-value는 값을 가지는 것이고 l-value는 주소를 가지는 것이다.
- r-value는 l-value가 될 수 없다.
- l-value는 r-value가 될 수 있다.
- l-value는 메모리에 저장된다.
- r-value는 메모리에 저장되지 않는다.
- l-value는 주소를 가지고 있기 때문에 r-value를 가질 수 있다.
잘라내기truncation는 부동 소수점 형식의 값을 정수 형식으로 변환하는 것이다.

증가 및 감소 연산자

증가 연산자increment operator는 피연산자의 값을 1만큼 증가시킨다.
- 전위 증가 연산자pre-increment operator (++i)
- 후위 증가 연산자post-increment operator (i++)
감소 연산자decrement operator는 피연산자의 값을 1만큼 감소시킨다.
- 전위 감소 연산자pre-decrement operator (--i)
- 후위 감소 연산자post-decrement operator (i--)

전위 증가 연산자와 후위 증가 연산자의 차이점은 전위 증가 연산자는 증가시킨 값을 반환하고 후위 증가 연산자는 증가시키기 전 값을 반환한다는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 0;
    printf("%d\n", ++i); // 1
    printf("%d\n", i++); // 1
    printf("%d\n", i); // 2
    return 0;
}

평가 순서

비순차적 평가와 규정되지 않은 순차적 평가

이 식의 비순차적 평가unsequenced evaluation는 어떤 순서로든 수행할 수 있다.
이렇게 하면 컴파일러는 레지스터register에서 연산과 캐시 값cache value을 재정렬해reordering 전체 실행 속도를 높일 수 있다.

시퀀스 포인트

시퀀스 포인트sequence point는 모든 파생 작업이 끝나는 분기점juncture 이다.
시퀀스 포인트는 하나의 전체 식full expression (다른 식이나 선언의 일부가 아닌 식)과 평가할 디움 전체 식 간에 발생한다. 시퀀스 포인트는 호출된 함수로 들어가거나 빠져나올 때도 발생한다.

sizeof 연산자

sizeof 연산자는 개체 또는 형식의 크기를 바이트 단위로 반환한다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    printf("%zu\n", sizeof(i)); // 4 (바이트)
    return 0;
}

산술 연산자

단항 연산자 + 와 -
논리 부정 연산자 !
곱하기 연산자 \* / %
더하기 연산자 + -

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    int j = 0;
    printf("%d\n", +i); // 42
    printf("%d\n", -i); // -42
    printf("%d\n", !j); // 1
    printf("%d\n", i * j); // 0
    printf("%d\n", i / j); // 0
    printf("%d\n", i % j); // 0
    printf("%d\n", i + j); // 42
    printf("%d\n", i - j); // 42
    return 0;
}

비트 연산자

(기말고사 때 다시 공부하기)

보수 연산자 ~
시프트 연산자 << >>
비트 AND 연산자 &
비트 XOR 연산자 ^ (배타적 OR)
비트 OR 연산자 | (포과적 OR)

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    int j = 0;
    printf("%d\n", ~i); // -43
    printf("%d\n", i << 1); // 84
    printf("%d\n", i >> 1); // 21
    printf("%d\n", i & j); // 0
    printf("%d\n", i ^ j); // 42
    printf("%d\n", i | j); // 42
    return 0;
}

논리 연산자

논리 AND 연산자 &&
논리 OR 연산자 ||

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    int j = 0;
    printf("%d\n", i && j); // 0
    printf("%d\n", i || j); // 1
    return 0;
}

형 변환 연산자

형 변환 연산자type conversion operator는 개체의 형식을 다른 형식으로 변환하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    printf("%f\n", (float) i); // 42.000000
    return 0;
}

조건부 연산자

조건부 연산자conditional operator는 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과에 따라 두 개의 식 중 하나를 평가하는 것이다. ( _?_:_ )

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    int j = 0;
    printf("%d\n", i > j ? i : j); // 42
    return 0;
}

_Alignof 연산자

Useful for testing (테스트에 유용하다)

_Alignof 연산자는 개체의 정렬 요구 사항을 바이트 단위로 반환한다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    printf("%zu\n", _Alignof(int)); // 4
    return 0;
}

관계형 연산자

관계형 연산자relational operator는 두 개의 피연산자를 비교하는 것이다.
적다 <
적거나 같다 <=
크다 >
크거나 같다 >=
같다 ==
같지 않다 !=
관계형 연산자의 결과는 참 또는 거짓이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    int j = 0;
    printf("%d\n", i < j); // 0
    printf("%d\n", i <= j); // 0
    printf("%d\n", i > j); // 1
    printf("%d\n", i >= j); // 1
    printf("%d\n", i == j); // 0
    printf("%d\n", i != j); // 1
    return 0;
}

복합 할당 연산자

복합 할당 연산자compound assignment operator는 할당 연산자와 다른 연산자를 결합한 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    printf("%d\n", i += 1); // 43
    printf("%d\n", i -= 1); // 42
    printf("%d\n", i *= 2); // 84
    printf("%d\n", i /= 2); // 42
    printf("%d\n", i %= 2); // 0
    printf("%d\n", i &= 1); // 0
    printf("%d\n", i |= 1); // 1
    printf("%d\n", i ^= 1); // 0
    printf("%d\n", i <<= 1); // 0
    printf("%d\n", i >>= 1); // 0
    return 0;
}

쉼표 연산자

쉼표 연산자comma operator는 두 개의 식을 평가한 다음 두 번째 식의 결과를 반환하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42, j = 0;
    printf("%d\n", (i++, i)); // 43
    printf("%d\n", (j++, i)); // 43
    return 0;
}

포인터 산술

포인터 산술pointer arithmetic은 포인터에 정수를 더하거나 뺀다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    int *p = &i;
    printf("%p\n", p); // 0x7ffeeb0b3a3c
    printf("%p\n", p + 1); // 0x7ffeeb0b3a40
    printf("%p\n", p - 1); // 0x7ffeeb0b3a38
    return 0;
}

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5. 흐름 제어

식 문(expression statements),
복합 문(compound statements)
선택 문(selection statements)
반복 문(iteration statements),
점프 문(jump statements)

식문

식 문expression statement은 식을 평가한 다음 결과를 폐기하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    printf("%d\n", i); // 42
    i + 1; // 폐기
    return 0;
}

복합문

복합 문compound statement은 여러 문을 하나의 문으로 결합하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    {
        int i = 0;
        printf("%d\n", i); // 0
    }
    printf("%d\n", i); // 42
    return 0;
}

선택문

if 문

if 문if statement은 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과에 따라 두 개의 문 중 하나를 실행하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    if (i > 0) {
        printf("%d\n", i); // 42
    } else {
        printf("%d\n", -i); // 42
    }
    return 0;
}

if else if 문

if else if 문if else if statement은 여러 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과에 따라 여러 문 중 하나를 실행하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    if (i > 0) {
        printf("%d\n", i); // 42
    } else if (i < 0) {
        printf("%d\n", -i); // 42
    } else {
        printf("%d\n", i); // 42
    }
    return 0;
}

switch 문

switch 문switch statement은 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과에 따라 여러 문 중 하나를 실행하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    switch (i) {
        case 0:
            printf("%d\n", i); // 42
            break;
        case 1:
            printf("%d\n", i); // 42
            break;
        default:
            printf("%d\n", i); // 42
            break;
    }
    return 0;
}

반복문

while 문

while 문while statement은 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과가 참인 동안 문을 반복해서 실행하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 42;
    while (i > 0) {
        printf("%d\n", i); // 42 41 40 ... 1
        i--;
    }
    return 0;
}

do…while 문

do…while 문do…while statement은 문을 실행한 다음 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과가 참인 동안 문을 반복해서 실행하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 0;
    do {
        printf("%d\n", i); // 0
        i--;
    } while (i > 0);
    return 0;
}

for 문

for 문for statement은 초기식을 평가한 다음 조건식을 평가한 다음 조건식의 결과가 참인 동안 문을 반복해서 실행하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d\n", i); // 0 1 2 ... 9
    }
    return 0;
}

점프문

goto 문

goto 문goto statement은 레이블로 표시된 문으로 이동하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 0;
    goto label;
    i++;

    label:
    printf("%d\n", i); // 0
    return 0;
}

continue 문

continue 문continue statement은 반복문의 나머지 부분을 건너뛰는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i % 2 == 0) { // 짝수일 때
            continue;
        }
        printf("%d\n", i); // 1 3 5 7 9
    }
    return 0;
}

break 문

break 문break statement은 반복문을 종료하는 것이다.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i == 5) {
            break;
        }
        printf("%d\n", i); // 0 1 2 3 4
    }
    return 0;
}

return 문

return 문return statement은 함수를 종료하는 것이다.

#include <stdio.h>

float divide(float a, float b) {
    if (b == 0) {
        return 0;
    }
    return a / b;
}

int main(void) {
    printf("%f\n", divide(42, 0)); // 0.000000
    printf("%f\n", divide(42, 1)); // 42.000000
    return 0;
}

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1. C 시작하기

첫 번째 C 프로그램 개발하기

C 프로그램 개발하기 및 컴파일러 사용하기

2. 개체와 함수, 형식

메모리와 비트 그리고 바이트

개체와 함수, 형식, 그리고 포인터

범위

개체 형식

파생된 형식

태그

형식 한정자

3. 산술 형식

정수

부호가 있는 정수

랩 어라운드 (wrap around) vs 오버플로우 (overflow)

정수 상수

부동 소수점

부동 소수점 상수

산술 변환

4. 식과 연산자

C언어에 있는 연산자

4.1. 단순 할당

증가 및 감소 연산자

평가 순서

sizeof 연산자

산술 연산자

비트 연산자

논리 연산자

형 변환 연산자

조건부 연산자

_Alignof 연산자

관계형 연산자

복합 할당 연산자

쉼표 연산자

포인터 산술

5. 흐름 제어

식문

복합문

선택문

반복문

점프문