[C언어] #09 - call by pointer, 재귀함수, 전역변수, 정적변수, 지역변수 -

먼저, 다음 상황에 대해 얘기해보자.

값을 서로 바꾸려고 설계해보았다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void swap(int a, int b) {   // 주소를 받는 자료형
int tmp = a;
a = b;
b = tmp;
}
void main() {
int a = 10, b = 20;
swap(a, b);   // call by value(값에 의한 호출)
printf("교환후:  a=%d b=%d\n", a, b);

}

ㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void swap(int a, int b) {      // 주소를 받는 자료형
   int tmp = a;
   a = b;
   b = tmp;
}
void main() {
   int a = 10, b = 20;
   swap(a, b);          // call by value(값에 의한 호출)
   printf("교환후:  a=%d b=%d\n", a, b);


}

#include<stdio.h>
void swap(int a, int b) {      // 주소를 받는 자료형
   int tmp = a;
   a = b;
   b = tmp;
}
void main() {
   int a = 10, b = 20;
   swap(a, b);          // call by value(값에 의한 호출)
   printf("교환후:  a=%d b=%d\n", a, b);


}

ㅡ

위 시스템의 결과는

이처럼 서로 교환되지가 않는다.

왜일까?

그이유는 main()에서의 변수와

swap()에서의 변수는 이름이 같지만 서로 다르기 때문이다.

즉, 값에 의한 호출이기 때문에

swap(a, b)는 swap(10, 20)으로 표현되어진다.

비록 swap()에서의 a, b의 값은ㄴ 서로 교환되었을지 몰라도

그 a와 b가 main()의 a, b 와 다르기 때문에

main()에 저장되어있는 10과 20이 그대로 표현된 것이다.

그럼 어떻게 해야 값을 제대로 교화출력할 수 있을까?

call by pointer(포인터에 의한 호출) 을 사용해야 한다.

포인터에 의한 호출:

main에서의 변수와 함수에서의 변수를 연결해주는 기능을 한다.

아래처럼 시스템을 바꿔보았다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void swap(int* a, int* b) { // 주소를 받는 자료형 / &를 받는다.
int tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
}
void main() {

int a = 10, b = 20;
swap(&a, &b); // 원래는 call by value(값에 의한 호출)이지만 &을 통해 -> call by pointer(포인터에 의한 호출)

printf("교환후: a=%d b=%d\n", a, b);

}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void swap(int* a, int* b) { // 주소를 받는 자료형 / &를 받는다. 
   int tmp = *a;
   *a = *b;
   *b = tmp;
}
void main() {

   int a = 10, b = 20;
   swap(&a, &b); // 원래는 call by value(값에 의한 호출)이지만 &을 통해 -> call by pointer(포인터에 의한 호출)
  
   printf("교환후:  a=%d b=%d\n", a, b);


}

제대로 교환 후 출력되었음을 알 수 있다.

num를 1로 만드는 시스템을 함수를 사용하여 만들어보자.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void f(int* num) {
*num = 1;

}
void main() {

int num = 100;

f(&num); // &num 을 통해 포인터에 의한 출력.

printf("num=%d\n", num); // 1이 출력될수있도록,

}

#include<stdio.h>
void f(int* num) {
   *num = 1;

}
void main() {

   int num = 100;

   f(&num);   // &num 을 통해 포인터에 의한 출력.

   printf("num=%d\n", num);    // 1이 출력될수있도록,

}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

재귀함수

[재귀함수] == 순환호출

: 자기자신을 수행할때에 본인을 호출하는 함수

아래는 4! (4팩토리얼) 의 값이 얼마인지 알아보는 시스템이다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
int fac(int N) {
if (N == 1) {
return 1;
}
return N*fac(N - 1);
}
void main() {

printf("4!= %d\n", fac(4));

}

#include<stdio.h>
int fac(int N) {
   if (N == 1) {
   return 1;
   }
   return N*fac(N - 1);
}
void main() {

   printf("4!= %d\n", fac(4));
 
}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

화살표 순서대로 진행되는 시스템이다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>

void show(int N) {
printf("%d ", N % 10);
if (N / 10 != 0) {
show(N / 10);
}
}

void show2(int N) {
if (N / 10 != 0) {
show2(N / 10);
}
printf("%d ", N % 10);
}

void main() {

show(1234); // 재귀함수
// 4 3 2 1

printf("\n\n");
show2(1234);
// 1 2 3 4

}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>



void show(int N) {
   printf("%d ", N % 10);
   if (N / 10 != 0) {
      show(N / 10);
   }
}



void show2(int N) {
   if (N / 10 != 0) {
   show2(N / 10);
   }
   printf("%d ", N % 10);
}



void main() {

   show(1234); // 재귀함수
   // 4 3 2 1 

   printf("\n\n");
   show2(1234);
   // 1 2 3 4

}

먼저, show() 호출은 아래와 같은 방식으로 이루어진다.

4 3 2 1로 출력되는 과정. (show)

그 다음, show2() 가 호출되는 과정은 아래와 같다.

1 2 3 4 로 출력되는 과정.

//  전역변수(global)
//  : 함수와 무관하게 선언
//    변수의 생명주기는 프로그램수준과 동일
//    자동초기화

// 정적변수(static)
// : 지역변수의 생명주기를 전역변수 수준으로 변경

// 지역변수(local)

// : (지금까지 주로 써온 것)
// 함수 내부에 구현된 변수
// 변수의 생명주기는 해당 함수와 동일

ㅡㅡㅡㅡㅡ

// 기억영역(저장공간.Storage Class)
#include<stdio.h>

// 전역변수(global)
//  : 함수와 무관하게 선언
//    변수의 생명주기는 프로그램수준과 동일
//    자동초기화 (처음부터 0이 저장된다.)
int arr[5];

void f() {
// 정적변수(static)
// : 지역변수의 생명주기를 전역변수 수준으로 변경
int cnt1 = 0;
static int cnt2 = 0;
cnt1++;
cnt2++;
printf("cnt1= %d cnt2= %d\n", cnt1, cnt2);
}

void main() {

f(); f(); f();

printf("[ ");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("]\n");

}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

// 기억영역(저장공간.Storage Class)
#include<stdio.h>



// 전역변수(global)
//  : 함수와 무관하게 선언
//    변수의 생명주기는 프로그램수준과 동일
//    자동초기화 (처음부터 0이 저장된다.)
int arr[5];



void f() {
// 정적변수(static)
//  : 지역변수의 생명주기를 전역변수 수준으로 변경
   int cnt1 = 0;
   static int cnt2 = 0;
   cnt1++;
   cnt2++;
   printf("cnt1= %d  cnt2= %d\n", cnt1, cnt2);
}



void main() {

   f(); f(); f();

   printf("[ ");
   for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
   }
   printf("]\n");

}

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

cnt1= 1  cnt2= 1
cnt1= 1  cnt2= 2
cnt1= 1  cnt2= 3
[ 0 0 0 0 0 ]
계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ

이렇게 출력된 이유가 무엇일까??

먼저, cnt값이 계속 유지되어 증가한것은,

cnt 앞에 static을 붙여 정적변수(static)화 시켰기 때문에

시스템이 끝날때까지 cnt의 생명주기가 늘어나서

main() 에서 f()를 세번 호출하는 동안 그 값이 유지된 것이다.

[ 0 0 0 0 0 ]

라고 출력된 이유는 무엇일까?

f()과 main() 둘다 무관하게

int arr[5]; 라고 작성하여 arr[5]를 전역변수(global)화 시켰기 때문이다.

이때, 값을 입력하지 않았는데도 0이라 출력된 것은

자동초기화 때문이다.

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void f1(int a, int b) {
static int cnt = 0; // 정적변수 cnt에 0저장.
cnt++; // cnt에 1추가.
printf("%d이고, +를 총 %d회 호출하셨습니다.\n", a + b, cnt);
}

void f2(int a, int b) {
static int cnt = 0; //정적변수 cnt에 0저장.
cnt++;   // cnt에 1추가.
printf("%d이고, -를 총 %d회 호출하셨습니다.\n", a - b, cnt);
}
void main() {

int n1, n2;
char op;
for (int i = 0; i < 5; i++) {  // 5번 정수2개와 연산자 1개 를 입력받는다.
printf("정수2개,연산자1개: ");
scanf("%d%d %c", &n1, &n2, &op);
if (op == '+') {  // 조건문: op가 '+' 인가?
f1(n1,n2);
}
else if (op == '-') {   // 조건문: op가 '-' 인가?
f2(n1, n2);
}
else {
printf("잘못된 연산자를 입력하셨습니다!\n");
}
   }

}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
void f1(int a, int b) {
   static int cnt = 0;  // 정적변수 cnt에 0저장.
   cnt++;    // cnt에 1추가.
   printf("%d이고, +를 총 %d회 호출하셨습니다.\n", a + b, cnt);
}

void f2(int a, int b) {   
   static int cnt = 0;   //정적변수 cnt에 0저장.
   cnt++;    // cnt에 1추가.
   printf("%d이고, -를 총 %d회 호출하셨습니다.\n", a - b, cnt);
}
void main() {

   int n1, n2;
   char op;
   for (int i = 0; i < 5; i++) {  // 5번 정수2개와 연산자 1개 를 입력받는다.
        printf("정수2개,연산자1개: ");
        scanf("%d%d %c", &n1, &n2, &op);
        if (op == '+') {  // 조건문: op가 '+' 인가?
            f1(n1,n2);   
        }
       else if (op == '-') {    // 조건문: op가 '-' 인가?
                 f2(n1, n2);
       }
       else {
             printf("잘못된 연산자를 입력하셨습니다!\n");
       }
   } 

}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
int MAX; //전역변수 MAX 생성, 자동초기화.
void check(int num) {
if (MAX < num) {   // 조건문: num이 MAX 초과인가?
MAX = num; // MAX를 num의 값으로 교체.
}
}
void main() {

while (1) { // 무한루프 생성.

int num;
printf("정수입력: ");
scanf("%d", &num);

if (num <= 0) {  // 조건문: num이 이하인가?
break;   // 즉시while문 탈출.
}

check(num);

}
printf("MAX= %d\n", MAX);  // MAX값 출력.
}

ㅡㅡㅡㅡㅡ

#include<stdio.h>
int MAX;   //전역변수 MAX 생성, 자동초기화.
void check(int num) {
   if (MAX < num) {    // 조건문: num이 MAX 초과인가?
   MAX = num;   // MAX를 num의 값으로 교체.
   }
}
void main() {

   while (1) {   // 무한루프 생성.

   int num;
   printf("정수입력: ");
   scanf("%d", &num);

   if (num <= 0) {  // 조건문: num이 이하인가?
   break;   // 즉시while문 탈출.
   }

   check(num);

   }
   printf("MAX= %d\n", MAX);  // MAX값 출력.
}

끗.

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