[C언어] 15. 함수와 포인터 활용

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이번에는 C언어의 함수와 포인터 활용에 대해 알아보자.




함수의 인자전달 방식

값에 의한 호출과 참조에 의한 호출

1) 함수에서 값의 전달

  • 값에 의한 호출(call by value)
    • 함수 호출 시 실인자의 값이 형식인자에 복사되어 저장
    • 함수 외부의 변수를 함수 내부에서 수정할 수 없음


2) 함수에서 주소의 전달

  • 주소에 의한 호출(call by address)
    • 함수에서 주소를 전달해 호출하는 방식
    • 포인터를 매개변수로 사용하면 함수로 전달된 실인자의 주소를 이용해 해당 변수 참조 가능



배열의 전달

1) 배열의 전달

  • 함수의 매개변수로 배열 전달
    • = 배열의 첫 원소의 주소를 매개변수로 전달(주소에 의한 호출)
    • 함수 내부에서 실인자로 전달된 배열의 배열크기를 알 수 없음(포인터 변수처럼 인식)
//함수원형
double sum(double [], int i);	//배열 이름 생략 가능
double sum(double *, int i);	//포인터 이름 생략 가능


2) 다양한 배열원소 참조 방법

int sum = 0;
int point[] = {95, 88. 76, 54, 85, 33};
int *address = point;
int aryLength = sizeof(point) / sizeof(int);

//배열 출력
for(int i = 0; i < aryLength; i++)
	sum += *(point+i);

for(int i = 0; i < aryLength; i++)
	sum += *(address++);

for(int i = 0; i < aryLength; i++)
	//error: point(배열이름)는 주소 상수
	//sum += *(point++);



가변인자

1) 가변인자가 있는 함수머리

  • ... : 가변인자 매개변수
    //printf() 함수원형
int printf(const char *_Format, ...);	///... : 가변인자 매개변수
  • 가변인자(variable argument) : 함수에서 인자의 수와 자료형이 결정되지 않은 함수 인자 방식
    • 처음(앞부분)의 매개변수는 정해져 있고, 중간 이후부터 마지막에 위치한 가변인자만 가능
    • ... 첫 고정 매개변수 : 가변인자를 처리하는 데 필요한 정보를 지정


2) 가변인자가 있는 함수 구현

  • 헤더파일 stdadrg.h 필요
  • 4단계 : 가변인자 선언 > 가변인자 처리 시작 > 가변인자 얻기 > 가변인자 처리 종료
    • 가변인자 선언
    • 가변인자 처리 시작
    • 가변인자 얻기
    • 가변인자 처리 종료
int sum(int numagrs, ...)
{
	//1. 가변인자 선언
	va_list argp;	//va_list로 변수 argp 선언
	
	//2. 가변인자 처리 시작
	va_start(argp, numagrs);

	//3. 가변인자 얻기
	...
	total += va_arg(argp, int);
	...
	
	//4. 가변인자 처리 종료
	va_end(argp);
};




포인터 전달과 반환

함수 매개변수와 반환으로 포인터 사용

1) 주소연산자 &

  • 함수에서 매개변수를 포인터로 이용 : 주소에 의한 호출(call by address)


2) 주소값 반환

  • 함수의 결과를 포인터로 반환
  • 지역변수 주소값의 반환믄 문제가 발생할 수 있음
int *add(int *psum, int a, int b)
{
	*psum = a + b;
	return psum;
}



상수를 위한 const 사용

1) 키워드 const

  • 수정을 원하지 않는 함수의 인자 앞에 키워드 const 삽입
  • const의 위치



함수의 구조체 전달과 반환

1) 복소수를 위한 구조체

struct complex
{
	double real;	//실수
	double img;		//상수
};

typedef struct complex complex;


2) 인자와 반환형으로 구조체 사용

  • 구조체도 자료형이므로 함수의 인자와 반환 값으로 이용 가능




함수 포인터와 void 포인터

함수 포인터

1) 함수 주소 저장 변수

  • 포인터 : 하나의 포인터로 여러 변수를 참조하여 읽거나 쓰기 가능
  • 함수 포인터(pointer to function) : 함수의 주소값을 저장하는 포인터 변수
    • 하나의 함수이름으로 필요에 따라 여러 함수를 사용가능
    • 반환형, 인자목록의 수와 각각의 자료형이 일치하는 함수의 주소를 저장할 수 있는 변수
    • 선언 시 함수원형에서 함수이름을 제외한 반환형과 인자목록의 정보 필요
//함수 포인터 변수 선언
반환자료형 (*함수 포인터변수이름)(자료형1 매개변수명1, 자료형2 매개변수명2, ...);
반환자료형 (*함수 포인터변수이름)(자료형1, 자료형2, ...);

void add(double*, double, double);

//이름이 pf1인 함수 포인터 선언, add의 주소값 대입
//대입시 add, &add 가능, add() 불가능
void (*pf1)(double *z, double x, double y) = add;


2) 함수 포인터를 이용한 함수 호출



함수 포인터 배열

1) 함수 포인터 배열 개념

  • 함수포인터 배열(array of function pointer) : 함수 포인터가 원소인 배열
int (*pfunary[3])(int, int);
//배열 pfunary가 가리키는 함수의 반환값은 int, 인자목록이 (int, int)


2) 함수 포인터 배열 선언

반환자료형 (*배열이름[배열크기])(자료형1 매개변수명1, 자료형2 매개변수명2, ...);
반환자료형 (*배열이름[배열크기])(자료형1, 자료형2, ...);

void add(double*, double, double);
void subtract(double*, double, double);
void multiply(double*, double, double);
void devide(double*, double, double);

//1. 함수 포인터 배열 선언 후 초기화
void(*fpary[4])(double*, double, double);
fpary[0] = add;
fpary[1] = subtract;
fpary[2] = multiply;
fpary[3] = devide;

//2. 함수 포인터 배열 선언과 초기화를 동시에
void void(*fpary[4])(double*, double, double) = {add, subtract, multiply, devide};



void 포인터

1) void 포인터 개념

  • 포인터 : 가리키는 대상의 구제적인 자료형의 포인터로 사용하는 것이 일반적
    • 주소값 : 참조를 시작하는 주소에 불과, 자료형을 알아야 참조할 범위와 내용 해석 가능
  • void 포인터 (void *)
    • 자료형을 무시하고 주소값만을 다루는 포인터
    • 대상에 상관없이 모든 자료형(일반변수, 배열, 구조체, 함수 등)의 주소를 저장 가능
    • 가리키는 변수를 참조하거나 수정이 불가능
    • 참조를 위해선 자료형 변환이 필요
int m = 10;
double x = 3.98;

void *p = &m;
int n = *(int *)p;	//int *로 변환
n = *p				//오류

p = &x;				
int y = *(double *)p;	//double *로 변환
y = *p;					//오류