C언어 총 정리

c언어, web, system 크게 세 가지 분야로 배웠고 그 중 C언어에 대한 활동들 정리

글 속의 조사 과제 + 백준 등 여러 문제들을 깃허브 c언어 폴더에 워드 파일로 정리되어있음

​

<깃허브 링크>

https://github.com/MY-yeong/C

GitHub - MY-yeong/C

Contribute to MY-yeong/C development by creating an account on GitHub.

github.com

​

​

​

<C언어 -1>

​

1) C언어 소개

절차 지향 언어 VS 객제 지향 언어

2) 변수와 상수

3) 입출력

4) 연산자

5) 조건문

​

- 조사 과제

​

1 컴파일러에 대해 조사하기 (컴파일언어와 인터프리터언어(≠스크립트언어)의 차이점 조사)

2 디버그모드와 릴리즈모드의 차이 조사

3 리틀엔디안 vs 빅엔디안 조사 (0x41424344가 빅엔디안일 때 리틀엔디안으로는?)

4 c파일이 실행파일이 되기까지의 과정 조사

5 기계어와 어셈블리어에 대해 조사

---

<C언어 -2>

반복문

​

종류 - for문, while문, do~while문, go to문

출처: https://coding-factory.tistory.com/382

출처: https://www.happyfam.or.kr/ysoh/%EC%9E%90%EB%8F%99-%EC%A0%80%EC%9E%A5-%EB%AC%B8%EC%84%9C/

​

1) continue & break

2) while문

3) 다중 for문

4)switch 문

	switch(조건){
	case 조건:
		문장
	case 조건:
		문장
	default:
		문장
	}

 

​

- 조사 과제

​

1. do~while문 사용해서 구구단 만들기

2. goto문에 대해 조사하고, 간단한 예제 실습

​

---

<c언어 -3>

​

1) 함수

2) 함수의 구조

int main(void)

int main (void)

return type function name argument



return type: 함수가 반환할 자료형

function name: 함수의 이름

argument: 함수가 사용할 인자 (매개변수)

3) 함수의 선언과 호출

4) 지역변수와 전역변수

구분	일반 지역 변수	정적 지역 변수	전역 변수	정적 전역 변수
선언 위치	함수 안	함수 안	함수 밖	함수 밖
생성 시점	변수 선언 시	프로그램 시작 시	프로그램 시작 시	프로그램 시작 시
해제 시점 사용 범위	함수 리턴 시 함수 안	프로그램 종료 시 함수 안	프로그램 종료 시 프로그램 전체	프로그램 종료 시 선언된 소스 파일
초기화하지 않았을 때	쓰레기 값 (초기화 X)	0으로 초기화	0으로 초기화	0으로 초기화

5) 배열

​

▶ 같은 자료형의 변수들로 이루어진 '유한' 집합

​

배열을 구성하는 각각의 항목을 배열 요소라고 부름

배열의 위치를 가리키는 숫자인 인덱스는 1인 아닌 0부터 시작

int main() {
	int arr[5] = { 1,2,3,4,5 };
	int i = 0;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
		printf("%x\n", &arr[i]);
}

 

int는 4바이트 할당, 4씩 증가

​

​

• 다차원 배열

​

▶ 문자열 - 연속된 문자들의 모임

문자열의 끝에는 문자열의 끝을 표현하는 널 문자('\0')를 함께 보관해야함

​

※ 배열 사용시 주의사항

 

#include<stdio.h>

int main() {
	char str[9] = "minyeong";
	str = "kim-min"; //컴파일 에러
	//문자 배열에 다른 문자열을 대입할 수 없다.
}

• 띄어쓰기가 있는 문자열을 입력해야 할 때 gets, fgets를 사용하는 방법도 있음

#include<stdio.h>

int main() { 
	char str[100];
	scanf("%s", str); //str에 공백(띄어쓰기 & 엔터가 있을 때까지 입력받음)
	scanf("%[^\n]", str); //띄어쓰기가 있는 문자열을 입력해야 할 때 사용 
	scanf("%100[^\n]", str); //\n가 입력될 때까지 100글자를 scanf 함
}

배열의 크기를 100으로 지정해놨지만 gets, scanf는 크기가 100넘게 입력 할 수도 있음

​

→ 버퍼 오버 플로우 발생 ! (나중에 system 영역에서 자세하게 다룰 예정)

scanf("%100[^\n]", str);

를 통해서 100자 제한을 걸어줌

​

- 조사 과제

​

1. 난수 관련 함수에 대해 조사 및 실습 (헤더가 무엇인지도 간단하게 같이 조사)

2 .call by reference & call by value 조사 및 구현

3 .main 함수의 argc, argv에 대해 조사 및 실습

4 .메모리 영역(code, data, bss, stack, heap)에 대해서 자세히 조사

5. static변수에 대해 조사 및 실습

6. Calling Convention: cdecl 와 stdcall 에 대해 조사

7. 버블 정렬에 대해 조사 (실습과제에 사용)

​

---

<c언어 -4>

​

1) 디버깅

​

▶ 프로그래밍 과정 중 발생하는 오류나 비정상적인 연산(버그)를 찾고 수정하는 것

디버그를 하는 행위 = 디버깅

​

※ visual studio 디버깅 방법

​

2) 문자열 함수

​

▶ 문자열을 다룰 때 사용되는 다양한 함수들

헤더) string.h / stdlib.h

함수) strlen / strcpy / strstr / strcat / strcmp 등

3) 재귀함수

​

▶ 자기 자신을 호출하는 함수

 

return 값이 있는 재귀함수

return 문은 함수에서 결괏값을 반환할 때 사용함

함수 정의 문에서 return 문이 사용되면 함수를 호출 했을 때 결과값(data)를 반환함

​

예제) 재귀함수를 이용해 !(팩토리얼)를 구하는 프로그램

#include<stdio.h>

int num = 1;
void number(int a) {
	num *= a;
	if (a == 0) {
		printf("1");
		return;
	}
	if (a == 1) {
		printf("%d", num);
		return;
	}
	number(a - 1);
}

int main() {
	int a;
	printf("INPUT NUMBER: ");
	scanf("%d", &a);
	number(a);

}

​

- 조사 과제 + 실습

​

1. memset, strlen, strcmp, strcat, strcpy, strrev, strtok, strstr, atoi, itoa 함수 조사 및 실습

2 . 위 문자열 함수 중 리눅스 환경에서 실행되지 않는 함수 조사

---

<c언어 -5>

​

1) 포인터

​

▶ 변수의 주소 값, 메모리의 주소를 저장하는 변수

포인터 변수는 다른 변수를 가리키는 변수

포인터를 이용하여 메모리의 내용에 직접 접근할 수 있음.

​

▶ 포인터 자료형의 크기

32bit - 4바이트, 64bit - 8바이트

​

​

& : 변수의 주소를 반환

* : 포인터가 가리키는 (주소의) 메모리 참조

​

• 메모리 구조

변수는 메모리에 저장, 메모리는 바이트 단위로 액세스

#include<stdio.h>

int main() {
	int data = 10;
	int* ptr = NULL;
	ptr = &data;

	printf("data의 주소 : %p\n", &data);
	printf("data의 주소 : %p\n", ptr);

	printf("data의 값: %d\n", data);
	printf("data의 값: %d\n", *ptr);
}

2) 배열과 포인터

​

• call by reference , call by value

​

▶ Call by reference (참조에 의한 호출)

함수에서 값을 전달하는 대신 주소값을 전달하는 방식

메모리에 대한 절감

​

▶ Call by value (값에 의한 호출)

함수에서 값을 복사해서 전달하는 방식

인자로 전달되는 변수를 함수의 매개변수에 복사함. 

원본 값을 바꿀 필요가 없는 경우에 사용함.

​

​

• 다중 포인터

#include<stdio.h>

int main() {
	int num = 17;
	int* ptr = &num;
	int** ptr2 = &ptr;

	printf("before num: %d \n", num);
	(*ptr)++;
	printf("after num: %d \n", num);
	(**ptr2)++;
	printf("after2 num: %d \n", num);
}

 

​

※ 배열의 이름(변수명)은 배열의 시작 주소

&arr[1] = arr + 1 arr = &arr[0]

▶ 포인터 배열 vs 배열 포인터

 

#include<stdio.h>

int main(){
	int num = 10, num2 = 20, num3 = 30, num4 = 40;
	int arr[2][4] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	int i, j;

	int* ptr[4] = (&num, &num2, &num3, &num4); //포인터 배열
	int(*ptr2)[4] = arr; //배열 포인터

	for (i = 0; i < 2; i++) //포인터배열
		printf("%d", *ptr[i]);
	puts("");

	for (i = 0; i < 2; i++) { //배열 포인터
			for (j = 0; j < 4; j++)
				printf("%d", ptr2[i][j]);
			puts("");
		}
	}

3) 문자열 함수

​

▶ 문자열을 다룰 때 사용되는 다양한 함수들

​

- 조사 과제

​

1. math.h에 대해 조사한 후, math.h에 포함된 라이브러리 함수 조사 및 실습

2. 32bit vs 64bit 차이 자세하게 조사

---

<c언어 -6>

​

1) 매크로 함수

​

▶ define 전처리 지시자

전처리 : 컴파일 이전의 사전처리 과정, 코드를 컴파일하기 좋게 정돈하며 #이 달린 구문들을 처리함

#define : 프로그램 실행 내내 변하지 않는 상수나 문자열을 미리 정의하는 데에 사용

​

예제) 매크로 함수를 이용해 자연수 x 제곱 구하는 프로그램

#include<stdio.h>
#define nnu(a) (a)*(a)

int main() {

	int num = nnu(3 + 2);
	printf("%d", num);
	
}

​

​

2) 헤더파일

전처리기를 통해 다른 파일을 해당 파일에 포함시킴

​

▶ 헤더파일 포함 방법

#include <헤더파일명> //표준 라이브러리의 헤더 파일을 포함할 때 사용
#include "헤더파일명" //현재 소스 파일을 기준으로 헤더 파일을 포함

<상대경로>

“header.h”: 현재 소스파일과 같은 경로에 있는 header.h 파일을 포함

“test/header.h”: 현재 소스파일 경로에서 test 디렉토리 아래의 header.h를 포함

“../header.h”: 현재 소스파일 경로의 상위(이전) 디렉토리에 있는 header.h를 포함

​

<절대경로>

“c:/header/lib/header.h”: c:/header/lib/header.h경로에 존재하는 header.h를 포함

▶ visual stuido 에서 헤더파일 생성 방법

​

- 조사 과제 + 실습

​

1. 상대 경로와 절대 경로 조사

2.[strcpy, strcat, strcmp, strstr, atoi] 함수를 포인터를 활용하여 직접 똑같이 구현하고, 헤더파일로 구현

(•인자로 들어오는 문자열의 길이와 상관 없이 함수를 실행할 수 있어야한다.

•string.h 헤더파일 사용 금지)

---

<c언어 -7>

​

1) 구조체

​

▶ 구조체 선언

구조체의 정의 & 선언 범위는 전역과 지역 모두 가능

struct 태그 {
     자료형 멤버1 ;
     자료형 멤버2 ;
}

 

#include<stdio.h>

struct Student {
	char Name[100];
	int age;
	int birth;
};

int main() {
	struct Student info = { "minyeong", 20, 30719 };
	printf("Name : %s \n", info.Name);
	printf("age : %d \n", info.age);
	printf("birth : %d \n", info.birth);
	info.age = 21;
	printf("Age : %d \n", info.age);
}

• 배열과 같이 {}를 통해 초기화 가능
• 접근 연산자 . 을 이용해 구조체 멤버에 접근
•  

 

▶ 구조체 안의 구조체 선언

 

#include<stdio.h>

struct date {
	int year;
	int month;
};
struct Student {
	struct date Birthday;
	char Name[100];
	int age;
};

int main() {
	struct Student info = { {2003, 7}, "minyeong", 20 };
}

▶ 자료형 재정의

- typedef (기존 자료형) (새로 정의할 이름)

​

typedef는 이미 사용되는 자료형을 다른 새로운 자료형 이름으로 재정의할 수 있도록 하는 키워드

- 일반적으로 프로그램의 시스템간 호환성과 편의성을 위해 사용함 (가독성 ↑, 단순화)

​

​

▶ 구조체 포인터

접근 연산자 -> 를 사용

ptr -> Name = (*ptr).Name //같은 의미임

​

2) 동적할당

​

▶ 정적(static) 메모리 할당 방법

프로그램이 실행되기 이전에 변수의 저장공간 크기가 정해짐

프로그램 또는 함수가 시작되면 메모리에 할당하는 방식 . (DATA, BSS 영역, STACK 영역 사용)

​

▶ 동적(dynamic) 메모리 할당 방법

프로그램 실행 중에 필요한 메모리를 할당하는 방법 (HEAP 영역을 사용)

- 메모리를 효율적으로 사용할 수 있음 (할당 – 해제)

- 배열 할당 크기를 유동적으로 사용 가능

- 배열 사용 시 스택 메모리 부족으로 인한 오류를 해결할 수 있음

​

​

<메모리 관련 함수> 헤더파일 : stdlib.h

메모리	함수원형	기능
메모리 할당	void * malloc(size_t)	인자만큼 메모리 할당 후 기본 주소 반환
메모리 할당	void * calloc(size_t, size_t)	뒤 인자만큼의 메모리 크기로 앞 인자 수만큼 할당 후 기본 주소 반환
기존 메모리 변경	void * realloc(void *, size_t)	앞 인자의 메모리를 뒤 인자 크기로 변경 후, 기본 주소 반환
메모리 해제	void free(void *)	인자를 기본 주소로 갖는 메모리 해제

​

int* ip;

ip = (int*)malloc(sizeof(int) * 5);

→ int는 4바이트이니 (4 * 5 = 20) 20byte만큼 할당해준 주소

---

※ arr안에 주소(주소배열)이 들어감

arr 는 int 이중 포인터

malloc 에서 height 만큼 할당, height의 크기를 가지는 int 포인터 배열을 가리킴

​

반복문 arr[i] = int 배열 주소를 가지고 있음

int **array = int 배열의 주소들이 저장된 포인터 배열임

​

이중 포인터 배열 → 포인터 배열 → 배열

​

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

int main() {
	int i, num;
	char** str;
	scanf("%d", &num);
	str = (char**)malloc(num * sizeof(char*));
	for (i = 0; i < num; i++)
		str[i] = (char*)malloc(32 * sizeof(char));
	for (i = 0; i < num; i++)
		scanf("%s", str[i]);
	for (i = 0; i < num; i++)
		printf("%s\n", str[i]);
	for (i = 0; i < num; i++) //할당 입력
		free(str[i]);
	free(str); //할당 해제

}

​

- 조사 과제

​

1. calloc, realloc 조사하고 실습

2. 공용체(union)에 대해 조사 & 간단한 실습

3. 열거형(enum)에 대해 조사

4. Socket의 개념(종류, 역할, 용도 등 자세히)과 Socket 통신(TCP 프로토콜 통신)의 과정 조사

​

+ 구조체를 이용한 친구 관리 프로그램 제작

조건: 동적할당 사용 (구조체, 이름, 상태메시지) – 구조체 포인터는 동적할당 사용하지 않아도 괜찮음

각 기능을 함수로 만들기 – 친구 추가, 친구 삭제, 검색, 전체 출력

동명이인 있는 경우 예외처리 (입력 받지 못하게 하거나 에러 메시지 출력)

친구는 100명을 넘지 않는다. 이름은 영문이다.

---

<c언어 -8>

​

1) 파일 입출력

​

▶ 텍스트 파일 (text file)

- 메모장과 같은 편집기로 작성된 파일 등 (.txt)

​

▶ 바이너리 파일 (binary file)

- 동영상, 사진 파일, 실행프로그램 등 (.exe)

​

​

• 스트림

입력과 출력에 대한 바이트들의 흐름

​

▶ 파일 입출력 스트림

 

스트림	설명	장치
stdin	표준 입력	키보드
stdout	표준 출력	화면
stderr	표준 에러	화면
stdprn	표준 프린터	프린터
stdaux	표준 보조	직렬포트

​

​

▶ 파일 open

FILE* fopen(const char* filename, const char* mode)

​

fopen()에서 char* mode 의 종류

+ 가 붙은 모드의 경우 읽기, 쓰기가 가능 / 그렇지 않은 경우 해당 모드 전용으로만 오픈

​

​

▶ 데이터 입.출력 모드

​

default 가 t 이므로 텍스트 모드로 불러울 경우 데이터 입출력 모드 적지 않아도 됨

​

▶ 파일 접근 처리

- 파일을 처음으로 열면 모드에 관계없이 파일 위치는 모두 0이다.

- 파일을 읽거나 쓰면 자동으로 파일 위치가 마지막으로 이동된다.

​

fseek()

ftell() : 파일 포인터의 현재 위치를 반환

rewind() : 파일 포인터의 현재 위치를 시작점으로 이동

​

​

파일 입출력 과정

​

▶ open 과 fopen

​

open() :

저수준, 버퍼를 사용 X

리턴값은 int형의 파일 디스크립터

파일 디스크립터는 커널에서 갖고있는 파일에 대한 번호

파일이 open되면 순서대로 번호가 3번 부터 붙음

파일을 읽고 쓸 때, read(), write()를 쓸 수 밖에 없음

​

​

fopen() :

고수준, 버퍼를 사용

파일 스트림 정보

리턴값은 FILE * 형태의 파일 스트림 포인터

fopen도 내부적으로 open을 쓰고, 파일 스트림 구조체에 저장하는 과정이 한번 더 이루어짐

파일을 읽고 쓸때, fread,fopen,fseek등 다양한 함수를 쓸 수 있음

​

- 조사 과제

1. 파일 디스크립터와 파일 포인터 개념과 차이점

2. 네트워크 포트 개념

3. TCP vs UDP

4. 검색을 통해 소켓통신 예시코드 완성, 코드 분석

(주석 꼼꼼하게 달기)

클라이언트, 서버 통신 실행 캡쳐

+netstat명령어 조사 후 사용하여 소켓통신 확인

​

+ 친구관리 프로그램 추가 기능 제작

*기능은 파일 입출력을 사용하여 구현*

저장(백업) 기능 (자동저장 or 저장기능 구현-자유, 하나의 텍스트파일에 모든 친구 정보 저장)

불러오기 기능 (저장된 학생 전체 정보 불러오기 후 목록으로 확인 가능하고 개별 삭제도 가능해야 함)