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[3] C 언어 프로그래밍
C에서는 일반적인 산술 연산자뿐 아니라 다양한 비트 조작, 구조체와 공동체의 성분 액세스, 포인터 연산에 이르기까지 풍부한 연산자(대략 40여 종)를 가지고 있다.
ⓐ 부호 연산자(-)는 어떤 값의 부호를 나타낼 뿐 아니라, 어떤 값의 부호를 바꾸는 데도 이용된다. 부호 연산자는 사칙 연산과는 달리 하나의 피 연산자를 갖는다. 예) a = -1, b = -a; ⇒ b의 값은 -(-1) = 1 ⓑ 나눗셈은 정수형과 부동 소수점에서 다르게 수행되어, 부동 소수점의 결과는 부동 소수점형이 되고, 정수형에 대해서는 정수형 결과를 산출한다. 정수형은 소수가 없는 수이므로, 정수형 나눗셈에서 소수가 발생하면 반올림도 하지 않고 컴퓨터는 이를 버리는데, 이를 “절단(truncation)”이라 한다. 피 연산자 중 하나만이라도 실수가 되면 나머지는 데이터형에 관계없이 실수형이 된다. ☞ (주의해야 할 부분임 모두 알면서 실수) ⓒ 나머지 연산자(모듈러스(Modulus) 연산자 ; %)는 정수의 나눗셈에서 나머지를 구하는데 사용되며 정수 연산에만 이용되어야 하며 피 연산자로는 실수형을 사용할 수 없다는 것이다. 또한 이러한 연산자는 제어 구조에도 유용하다. ㉰ 관계 연산자(비교 연산자) : 대소 혹은 등가 관계를 판정, 비교하는 조건 판단에 사용된다.
ⓐ C에서는 “==”(관계적 동등 연산자)와 “=”(배정 연산자)가 다르게 사용된다. 보통 다른 언어(BASIC과 같은)에서는 두개 모두 “=”로 통일되지만 C에서는 서로 의미가 틀리다. “=”은 우측의 값을 좌측의 변수에 전달하는 역할을, “==”은 좌측과 우측이 같은 가를 검사(비교)한다. ⓑ 관계 연산자는 조건 문에서 프러그(flag)를 세팅할때 쓰인다. 좌우에 오퍼랜드를 갖으며 조건(관계)이 참이면 1을 거짓이면 0을 갖는다. ※ 플러그 변수 : 1과 0 또는 ON, OFF 또는 ‘참’, ‘거짓‘을 기억하는 변수. : 논리 연산(Boolean arithmatic)의 결과는 int형으로 1이거나 0이다. !은 한 오퍼랜드를 취하고 나머지는 두개의 오퍼랜드를 취한다. 논리 연산자는 관계 연산자보다 우선 순위에 있다. 제어 구조의 조건으로 많이 사용된다.
ⓐ 논리 연산자는 좌측부터 연산되며, 어느 하나라도 거짓이라고 판단하면 즉시 연산을 중지한다. ⓑ 비교 연산 및 논리 연산의 결과는 정수형으로 1이거나 0이다. C에는 논리형 자료는 없으며 어떤 대상의 값(식의 결과)이 0이라는 것과 진리 값이 거짓(false)이라는 것과 동치이고, 0이 아니라는 것과 진리 값이 참(true)이라는 것과 동치이다. 이들 연산자로 된 식은 제어 구조의 조건(condition)으로 많이 사용되기 때문에 조건식이라고도 부른다. ⓐ 증가 연산자(++) : 증가 연산자는 오퍼랜드의 값을 1씩 증가시키는 작업을 수행한다. 이 연산자는 두 가지 형태로 나타나는데 첫번째는 오퍼랜드 앞에 위치하는 것으로서, 이를 “전위(prefix; ++대상물)”형태라 하고, 두 번째는 오퍼랜드 뒤에 오는 경우로서 이를 “후위(postfix; 대상물++)”형태라 한다. 이들 두 형태는 증가가 발생하는 시기가 다르다. ① 전위(prefix) 형태 : 전위형은 변수의 값을 하나 증가시킨 다음 변수의 값을 수식에 사용한다. 예) a = ++a ⇒ a = a + 1 ② 후위(postfix) 형태 : 후위형은 변수의 값을 하나 증가시키기 전에 그대로 다음 변수의 값을 수식에 사용후 1이 증가한다. 예)
⇒ a의 값은 (1)에서 1로 지정이 되었다. b의 값(2)은 증가 연산자의 후위 형태이므로 b는 a의 값(현재 값은 1←(1)) 1을 갖게 되고 a는 자기 자신에 1을 증가시켜 2의 값을 갖는다. (3)에서 n의 값은 증가 연산자의 전위 형태이므로 3을 갖게 된다. ⓑ 감소 연산자(--) : 감소 연산자는 오퍼랜드의 값을 1씩 감소시키는 작업을 수행한다. 이 연산자는 증가 연산자와 마찬가지로 두 가지 형태로 나타나는데 첫번째는 오퍼랜드 앞에 위치하는 것과 오퍼랜드 뒤에 위치하는 경우가 있다. ① 전위(prefix) 형태 : 전위형은 변수의 값을 하나 감소시킨 다음 변수의 값을 수식에 사용한다. ② 후위(postfix) 형태 : 후위형은 변수의 값을 하나 감소시키기 전에 다음 변수의 값을 수식에 사용 후 1이 감소시킨다. 예)
a와 b의 값은 (1)에서 지정한 것과 같은 3의 값을 갖는다. printf( )문에서 (2)의 값은 감소 연산자의 후위 형태인 a--가 출력되어 3이 출력되고 난 후에 a는 자기 자신에서 1이 감소한다. (3)의 b의 값은 전위 형태이기 때문에 3에서 1 감소한 2가 출력되고 (4)의 a는 (2)에서 3이 출력된 후 2가 지정되었기 때문에 2가 출력된다. ⓒ 주의할 점 ① 함수문의 두 개 이상의 인수에 속한 변수에 대해 증가와 감소 연산자를 사용하지 않도록 한다. ② 한 수식에 두 번 이상 사용되는 변수에 대해서는 증가와 감소 연산자를 사용하지 않도록 한다. ③ 두개의 연산자가 이어서 나타날 때에는 하나 이상의 공백을 넣어 연산자의 사이를 구별해 두어야 한다. : 비트 연산이란 수의 값을 2진수로 표현하였을 때 0또는 1의 개별 비트 연산을 뜻한다. 이 연산자는 메모리의 각 비트를 피 연산자로 하여 계산을 수행하며, 이때 연산수는 정수 혹은 정수형이라야 한다. 비트 연산자는 논리 연산자와 같은 진리 표를 갖는다. C언어에 비트 연산자가 있는 이유는 C에서 시스템을 제어하기 위해 하위레벨의 연산자가 많이 필요하기 때문이다. ⓐ 기본 비트 연산자
ⓑ 쉬프트(Shift) 연산자 : 쉬프트 연산자는 좌, 우로 비트를 이동할 때 이용한다. ① 좌측 산술적 쉬프트(‘<<’연산자) ㉠ 왼쪽으로 이동시킨다. (밀리는 쪽의 맨 끝 쪽 비트는 밀려나온다) ㉡ 쉬프트 결과 = 쉬프트 이전 값 × 2 ㉢ 왼쪽으로 쉬프트 하는 경우 맨 오른쪽에 무조건 0이 채워진다. ㉣ 잃어버리는 비트가 1이면 쉬프트 이전 값은 홀수이므로 잘림 현상이 발생한다. 예) (0000 1010) << 1 == (0001 0100) 10 × 2 = 20 ② 우측 산술적 쉬프트(‘>>’연산자) ㉠ 오른쪽으로 이동시킨다. ㉡ 쉬프트 결과 = 쉬프트 이전 값 ÷ 2 예) (0001 0100) >> 2 == (0000 0101) 20 ÷ 4 = 5 ㉢ 오른쪽으로 쉬프트 하는 경우에 1) 왼쪽의 비트에 0을 채우는 경우 : 부호가 없는 정수이거나 맨 왼쪽 비트가 0(양수)인 경우 2) 왼쪽의 비트에 1을 채우는 경우 : 맨 왼쪽 비트가 1(음수)이면 1을 채운다. ㉣ 잃어버리는 비트가 1이면 곱셈의 결과가 틀리게(overflow) 된다. ⓐ 대입 연산자(치환 연산자, 배정 연산자, Assignment Operator ⇒ “=”) :
C에서 대입은 문이 아니고 식(연산)으로 취급된다. “=”은 우측의 값을
좌측의 변수에 전달하는 역할을 한다. 변수의 수뿐만 아니라, 수식에서도
사용할 수 있다. 좌측의 대상자는 반드시 변수 명이어야 한다. ⓑ 조건 판단 연산자(Condition expression operator) ': ?' : 연산자는 조건 연산자라 하며, if...else문을 연산자로 나타낸 것이다. 조건 연산자는 3가지의 식을 평가하는 연산자(3항 연산자), 즉 두 식에서 어느 하나의 값을 선택하는 연산자로 사용 방법은 다음과 같다.
<식1> 조건식(반드시 참과 거짓의 구별 가능) <식2> 조건이 참일 때의 식의 값 <식3> 조건이 거짓일 때의 식의 값 ① if～else문을 조건 연산자로 사용해 표현하면 한 줄로 나타낼 수 있어 프로그램이 간략해 진다. ② 조건 연산자는 우(右)결합 성을 갖는다. 예) e1 ? e2 : e3 ? e4 : e5 => e1 ? e2 : ( e3 ? e4 : e5 ) ⓒ 콤마 연산자(순차 연산자 ; ,) : 콤마 연산자는 왼쪽에서 오른쪽으로 차례로 평가한다. 즉 콤마(,)로 나누어진 여러 개의 식은 하나로 연결되어 왼쪽에서 오른쪽으로 평가되어 식 전체의 값은 가장 오른쪽의 값이 된다. 이 연산자는 우선 순위가 가장 낮으며, for문이나 while문과같이 함께 쓰이는 경우가 많다. 예) a=(b=10,b++) /* a=10,b=11 */ a=(b=10,++b) /* b=10,a=++b는 a=11,b=11 */ a=(b=0, b+2) /* b=0,a=b+2가 되어 a=2,b=0이 된다. */ ⓓ sizeof 연산자 : sizeof연산자는 바로 다음에 오는 변수나 자료형이 차지하는 메모리의 바이트 수를 구해 준다. 오퍼랜드는 sizeof(float)처럼 괄호 내의 형태 지정자일 수도 있으며, 또는 sizeof foo처럼 특정 변수명이거나 배열명일 수도 있다.sizeof 연산자는 주로 기억 장소 할당 루틴과 입출력 시스템 간의 정보 교환에 쓰인다. ① 사용 방식
ⓔ cast(형 변환) 연산자 : C에서 어떤 데이터형을 섞어서 사용할 경우 자동적으로 어느 한 가지 형으로 통일된 다음 연산을 한다. 식 중의 데이터형은 자동적으로 변환시킬 수도 있다. ① 형 변환 규칙 : 어떤 형의 값보다 높은 형으로 변환시킬 때는 자연스럽게 되지만, 낮은 형의 값으로 변환시킬 때는 자료의 손실이 발생한다.
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