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8주차 · 배열과 포인터(1)
이번 시간에는 배열(array)을 배웁니다.
배열은 처음 보면 [] 기호 때문에 어렵게 느껴질 수 있습니다. 하지만 핵심은 아주 단순합니다.
배열 = 같은 종류의 값을 여러 개 저장하도록 상자를 줄지어 만들어 둔 것
예를 들어 학생 5명의 점수를 저장한다고 생각해 봅시다.
변수를 하나씩 만들면 이렇게 됩니다.
c
int score1 = 90;
int score2 = 80;
int score3 = 70;
int score4 = 100;
int score5 = 85;학생이 100명이라면 변수 100개를 만들어야 합니다.
배열을 사용하면 이렇게 한 줄로 묶을 수 있습니다.
c
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};오늘의 목표
오늘 수업이 끝났을 때 아래 내용을 설명할 수 있으면 충분합니다.
- 배열이 왜 필요한지
- 배열의 번호가
0부터 시작한다는 점 - 반복문으로 배열 전체를 처리하는 방법
- 2차원 배열을 행과 열로 이해하는 방법
- 문자 배열과 문자열의 관계
- 문자열 끝에는
\0이라는 특별한 문자가 들어간다는 점
1. 배열은 같은 종류의 상자를 여러 개 만든 것입니다
다음 배열을 봅시다.
c
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};이 코드는 int형 상자 5개를 한꺼번에 만든 것입니다.
각 상자에는 번호가 붙어 있습니다.
이 번호를 인덱스(index)라고 합니다.
첫 번째 상자의 번호가 1이 아니라 0이라는 점이 가장 중요합니다.
2. 배열의 번호는 0부터 시작합니다
배열에 상자가 5개 있다면 번호는 다음과 같습니다.
text
0, 1, 2, 3, 41, 2, 3, 4, 5가 아닙니다.
그래서 첫 번째 값은 다음과 같이 읽습니다.
c
score[0]두 번째 값은:
c
score[1]다섯 번째 값은:
c
score[4]배열의 첫 번째 칸 = [0]
배열의 마지막 칸 = [배열 크기 - 1]
배열의 마지막 칸 = [배열 크기 - 1]
배열 크기가 5라면 마지막 칸은 5 - 1, 즉 [4]입니다.
사람의 순서와 배열 번호를 나란히 봅시다
| 사람이 세는 순서 | 배열 인덱스 |
|---|---|
| 첫 번째 | [0] |
| 두 번째 | [1] |
| 세 번째 | [2] |
| 네 번째 | [3] |
| 다섯 번째 | [4] |
처음에는 조금 어색하지만 배열을 쓸 때마다 금방 익숙해집니다.
3. 배열을 직접 만들어 봅시다
아래 코드를 그대로 복사해서 실행해 보세요.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};
printf("첫 번째 점수: %d\n", score[0]);
printf("두 번째 점수: %d\n", score[1]);
printf("다섯 번째 점수: %d\n", score[4]);
return 0;
}실행 결과:
text
첫 번째 점수: 90
두 번째 점수: 80
다섯 번째 점수: 85배열도 변수이므로 값을 바꿀 수 있습니다.
c
score[2] = 95;score[2]는 세 번째 칸입니다.
따라서 원래 70이었던 값이 95로 바뀝니다.
한 부분만 바꿔 보기
첫 번째 점수를 100으로 바꿔 보세요.
c
score[0] = 100;4. 배열을 선언하는 기본 모양
배열의 기본 모양은 다음과 같습니다.
text
자료형 배열이름[개수];정수 5개를 저장하려면:
c
int score[5];실수 3개를 저장하려면:
c
double height[3];문자 10개를 저장하려면:
c
char letter[10];[] 안의 숫자는 몇 개의 칸을 만들 것인지를 나타냅니다.
배열에는 같은 자료형을 넣습니다
int 배열에는 정수, double 배열에는 실수, char 배열에는 문자를 저장합니다.
서로 다른 종류의 자료를 한꺼번에 묶는 방법은 11주차의 구조체에서 배웁니다.
5. 배열을 만들면서 값을 넣을 수 있습니다
배열을 만들면서 처음 값을 넣는 것을 초기화라고 합니다.
c
int number[5] = {10, 20, 30, 40, 50};값의 개수를 보고 컴파일러가 배열 크기를 정하게 할 수도 있습니다.
c
int number[] = {10, 20, 30, 40, 50};이 배열의 크기는 자동으로 5가 됩니다.
일부 값만 넣으면 나머지는 0으로 초기화됩니다.
c
int number[5] = {10, 20};실제로는 다음과 같습니다.
text
10, 20, 0, 0, 0모두 0으로 시작하고 싶을 때는 다음 표현을 자주 씁니다.
c
int number[5] = {0};6. 배열과 반복문은 아주 잘 어울립니다
배열의 진짜 편리함은 반복문과 함께 사용할 때 나타납니다.
아래 코드를 실행해 봅시다.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("score[%d] = %d\n", i, score[i]);
}
return 0;
}실행 결과:
text
score[0] = 90
score[1] = 80
score[2] = 70
score[3] = 100
score[4] = 85여기에서 i가 배열의 칸 번호 역할을 합니다.
c
score[i]i가 0이면 score[0], 1이면 score[1], 2이면 score[2]가 됩니다.
7. 왜 반복 조건이 i < 5인가요?
배열 크기가 5이면 사용할 수 있는 인덱스는 다음뿐입니다.
text
0 1 2 3 4그래서 반복문은 이렇게 씁니다.
c
for (int i = 0; i < 5; i++)만약 다음처럼 <=를 쓰면 어떻게 될까요?
c
for (int i = 0; i <= 5; i++)i가 마지막에 5가 됩니다.
그러면 존재하지 않는 다음 칸에 접근합니다.
c
score[5]배열 범위를 벗어나면 안 됩니다
C언어는 배열 범위를 항상 자동으로 막아 주지 않습니다.
존재하지 않는 칸을 읽거나 쓰면 이상한 값이 나오거나 프로그램이 비정상적으로 동작할 수 있습니다.
8. 배열에 값을 입력받아 봅시다
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int number[5];
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d번째 숫자 입력: ", i + 1);
scanf("%d", &number[i]);
}
printf("입력한 숫자: ");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", number[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}여기에서도 정수를 입력할 때는 값을 저장할 칸의 위치가 필요합니다.
c
scanf("%d", &number[i]);지금은 다음처럼 이해하면 충분합니다.
&number[i] = number 배열의 i번째 칸 위치
주소와 포인터는 다음 주부터 본격적으로 배웁니다.
9. 배열의 합계를 구해 봅시다
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
sum += score[i];
}
printf("합계: %d\n", sum);
return 0;
}실행 결과:
text
합계: 425반복할 때마다 배열의 값을 하나씩 꺼내 sum에 더합니다.
text
0번째 값 90 더하기
1번째 값 80 더하기
2번째 값 70 더하기
3번째 값 100 더하기
4번째 값 85 더하기10. 평균을 구해 봅시다
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
sum += score[i];
}
double average = (double)sum / 5;
printf("평균: %.1f\n", average);
return 0;
}실행 결과:
text
평균: 85.0sum과 5는 정수이므로 실수 나눗셈을 하기 위해 (double)을 붙였습니다.
11. 가장 큰 값을 찾아 봅시다
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[5] = {90, 80, 70, 100, 85};
int max = score[0];
for (int i = 1; i < 5; i++)
{
if (score[i] > max)
{
max = score[i];
}
}
printf("가장 높은 점수: %d\n", max);
return 0;
}처음에는 첫 번째 값을 가장 큰 값이라고 가정합니다.
c
int max = score[0];그다음 두 번째 값부터 차례대로 비교합니다.
12. 배열의 원소 개수를 구해 봅시다
배열의 전체 바이트 크기는 sizeof로 구할 수 있습니다.
다음 식은 배열 원소 개수를 구할 때 자주 사용합니다.
c
int count = sizeof(score) / sizeof(score[0]);뜻을 나누어 보면 어렵지 않습니다.
text
배열 전체 크기 ÷ 한 칸의 크기 = 칸의 개수완전한 예제:
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[] = {90, 80, 70, 100, 85};
int count = (int)(sizeof(score) / sizeof(score[0]));
printf("원소 개수: %d\n", count);
for (int i = 0; i < count; i++)
{
printf("%d ", score[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}중요한 예고
이 계산법은 지금처럼 배열 자체가 보이는 곳에서는 잘 작동합니다.
배열을 함수의 매개변수로 전달하면 조금 다른 일이 생깁니다. 그 이유를 9~10주차의 포인터에서 다시 설명합니다.
13. 2차원 배열은 표처럼 생각하면 됩니다
지금까지의 배열은 한 줄이었습니다.
text
90 80 70 100 852차원 배열은 행과 열이 있는 표처럼 생각하면 쉽습니다.
c
int score[2][3] = {
{90, 80, 70},
{100, 85, 95}
};
앞의 번호는 행, 뒤의 번호는 열입니다.
c
score[행][열]예를 들어:
c
score[0][0]첫 번째 행의 첫 번째 열이므로 90입니다.
c
score[1][2]두 번째 행의 세 번째 열이므로 95입니다.
여기에서도 행과 열 모두 0부터 시작합니다.
14. 2차원 배열은 반복문도 두 개 사용합니다
행을 움직이는 반복문과 열을 움직이는 반복문이 필요합니다.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[2][3] = {
{90, 80, 70},
{100, 85, 95}
};
for (int row = 0; row < 2; row++)
{
for (int col = 0; col < 3; col++)
{
printf("%d ", score[row][col]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}실행 결과:
text
90 80 70
100 85 95바깥쪽 반복문은 행을 하나씩 이동합니다.
안쪽 반복문은 그 행 안에서 열을 하나씩 이동합니다.
text
행 0 → 열 0, 1, 2
행 1 → 열 0, 1, 215. 2차원 배열에 값을 입력해 봅시다
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int number[2][3];
for (int row = 0; row < 2; row++)
{
for (int col = 0; col < 3; col++)
{
printf("[%d][%d] 값 입력: ", row, col);
scanf("%d", &number[row][col]);
}
}
printf("\n입력 결과\n");
for (int row = 0; row < 2; row++)
{
for (int col = 0; col < 3; col++)
{
printf("%d ", number[row][col]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}입력 위치도 두 개의 인덱스로 지정합니다.
c
&number[row][col]16. 문자도 배열에 저장할 수 있습니다
문자 한 개는 char 변수에 저장합니다.
c
char letter = 'A';문자 여러 개는 char 배열에 저장할 수 있습니다.
c
char word[4] = {'C', 'A', 'T', '\0'};마지막 \0은 특별한 의미가 있습니다.
17. 문자열은 문자 배열입니다
문자가 여러 개 이어진 것을 문자열(string)이라고 합니다.
예를 들면:
text
Hello
Apple
TomC언어에서는 문자열을 문자 배열에 저장합니다.
c
char name[] = "Tom";겉으로 보이는 문자는 세 개입니다.
text
T o m하지만 실제 배열에는 네 칸이 있습니다.
마지막에는 \0이라는 특별한 문자가 자동으로 들어갑니다.
문자열의 끝에는 \0이 들어갑니다.
18. \0은 무엇인가요?
\0은 널 문자(null character)라고 부릅니다.
화면에 글자로 출력되는 문자가 아닙니다.
컴퓨터에게 다음과 같이 알려 주는 표시라고 생각하면 됩니다.
문자열은 여기에서 끝났습니다.
예를 들어:
c
char name[] = "Tom";메모리에는 다음처럼 저장됩니다.
text
'T' 'o' 'm' '\0'printf("%s", name)은 T부터 차례로 읽다가 \0을 만나면 출력을 멈춥니다.
19. 문자 한 개와 문자열은 다릅니다
문자 한 개에는 작은따옴표를 사용합니다.
c
char letter = 'A';문자열에는 큰따옴표를 사용합니다.
c
char word[] = "A";둘은 같은 것이 아닙니다.
| 표현 | 의미 | 실제 필요한 칸 |
|---|---|---|
'A' | 문자 한 개 | 1칸 |
"A" | 문자열 | 2칸: 'A', '\0' |
20. 문자열을 출력해 봅시다
문자열 출력에는 %s를 사용합니다.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char name[] = "Tom";
printf("이름: %s\n", name);
return 0;
}실행 결과:
text
이름: Tomprintf()는 배열 안의 문자를 읽다가 \0을 만나면 멈춥니다.
21. 문자열을 한 글자씩 읽을 수 있습니다
문자열도 결국 배열이므로 인덱스로 한 글자씩 읽을 수 있습니다.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char name[] = "Tom";
printf("%c\n", name[0]);
printf("%c\n", name[1]);
printf("%c\n", name[2]);
return 0;
}실행 결과:
text
T
o
m문자열과 배열이 따로 떨어진 개념이 아니라는 점을 기억하세요.
문자열 = char 배열 안에 문자들을 저장하고 마지막에 \0을 붙인 것
22. 문자열을 입력받아 봅시다
공백이 없는 짧은 단어는 %s로 입력할 수 있습니다.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char name[20];
printf("이름 입력: ");
scanf("%19s", name);
printf("안녕하세요, %s님!\n", name);
return 0;
}여기에서는 name 앞에 &를 쓰지 않았습니다.
c
scanf("%19s", name);왜 그런지는 다음 주 포인터에서 정확하게 배우게 됩니다.
지금은 다음 규칙만 기억하면 됩니다.
text
정수 변수 입력 → &age
문자 배열 %s 입력 → name%19s에서 19는 너무 긴 입력으로 배열을 넘치게 하지 않도록 최대 길이를 제한하는 역할을 합니다.
23. %s 입력은 공백에서 멈춥니다
다음처럼 입력한다고 생각해 봅시다.
text
Hong Gil Dongscanf("%s", name)은 첫 번째 공백에서 멈춥니다.
따라서 Hong까지만 저장됩니다.
공백이 포함된 한 줄은 fgets()로 받을 수 있습니다.
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char name[50];
printf("이름 입력: ");
fgets(name, sizeof(name), stdin);
printf("입력한 내용: %s", name);
return 0;
}지금은 이 차이만 기억하세요
scanf("%s", ...): 공백을 만나면 입력이 끝남fgets(): 공백을 포함한 한 줄을 받을 수 있음
24. 문자열 길이는 strlen()으로 구할 수 있습니다
문자열 관련 함수는 <string.h>에 많이 들어 있습니다.
c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char word[] = "Apple";
printf("문자열 길이: %zu\n", strlen(word));
return 0;
}실행 결과:
text
문자열 길이: 5strlen()은 마지막 \0을 문자열 길이에 포함하지 않습니다.
25. strlen()과 sizeof()는 다릅니다
다음 문자열을 봅시다.
c
char word[] = "Apple";실제 문자 배열에는 다음 값이 들어 있습니다.
text
A p p l e \0따라서:
c
strlen(word)결과는 5입니다.
c
sizeof(word)결과는 6입니다.
완전한 예제:
c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
char word[] = "Apple";
printf("strlen: %zu\n", strlen(word));
printf("sizeof: %zu\n", sizeof(word));
return 0;
}strlen = 실제 문자열 글자 수
sizeof = 배열이 차지하는 전체 크기
sizeof = 배열이 차지하는 전체 크기
26. 문자 배열의 내용을 바꿀 수도 있습니다
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char word[] = "Cat";
word[0] = 'B';
printf("%s\n", word);
return 0;
}실행 결과:
text
Batword[0]은 첫 번째 문자이므로 C가 B로 바뀐 것입니다.
27. 자주 하는 실수 · 배열 번호를 1부터 시작하기
처음 배우는 사람이 가장 많이 하는 실수입니다.
잘못된 생각:
text
첫 번째 칸 = score[1]올바른 생각:
text
첫 번째 칸 = score[0]다시 한번 연결해서 기억해 봅시다.
text
1번째 → [0]
2번째 → [1]
3번째 → [2]28. 자주 하는 실수 · 배열 범위를 넘기기
다음 배열이 있습니다.
c
int number[5] = {10, 20, 30, 40, 50};사용 가능한 칸은 다음뿐입니다.
text
number[0]
number[1]
number[2]
number[3]
number[4]다음은 범위를 벗어납니다.
c
number[5]C언어는 이것을 항상 친절한 오류로 알려 주지 않기 때문에 특히 조심해야 합니다.
29. 자주 하는 실수 · 문자열 공간을 너무 작게 만들기
Hello를 저장한다고 생각해 봅시다.
보이는 문자는 5개입니다.
하지만 문자열 끝의 \0까지 필요하므로 최소 6칸이 필요합니다.
c
char word[6] = "Hello";크기를 직접 계산하기 어렵다면 컴파일러가 정하도록 생략할 수도 있습니다.
c
char word[] = "Hello";30. 실습 · 5명의 점수 합계와 평균
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int score[5];
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d번 학생 점수: ", i + 1);
scanf("%d", &score[i]);
sum += score[i];
}
double average = (double)sum / 5;
printf("합계: %d\n", sum);
printf("평균: %.1f\n", average);
return 0;
}한 부분씩 바꿔 보기
학생 수를 3명으로 바꿔 보세요.
정답 보기
배열 크기, 반복 횟수, 평균을 나눌 값을 모두 3으로 맞춥니다.
c
int score[3];
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
...
}
double average = (double)sum / 3;31. 실습 · 이름을 한 글자씩 출력하기
c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
char name[] = "Tom";
for (int i = 0; name[i] != '\0'; i++)
{
printf("%c\n", name[i]);
}
return 0;
}실행 결과:
text
T
o
m여기에서는 배열 크기를 직접 적지 않고 \0을 만날 때까지 반복합니다.
c
name[i] != '\0'앞에서 설정한 Consolas 글꼴 때문에 !=도 실제 입력해야 하는 두 문자 그대로 보입니다.
32. 일부러 틀려 보고 고쳐 봅시다
문제 1 · 잘못된 인덱스
c
int number[3] = {10, 20, 30};
printf("%d\n", number[3]);무엇이 문제일까요?
정답 보기
배열 크기는 3이지만 인덱스는 0, 1, 2까지만 사용할 수 있습니다.
세 번째 값은:
c
number[2]입니다.
문제 2 · 문자열 공간
c
char word[5] = "Hello";무엇이 부족할까요?
정답 보기
Hello는 5글자이고 마지막 \0까지 필요하므로 최소 6칸이 필요합니다.
c
char word[6] = "Hello";또는:
c
char word[] = "Hello";처럼 크기를 생략합니다.
문제 3 · 반복 횟수
c
int number[5] = {10, 20, 30, 40, 50};
for (int i = 0; i <= 5; i++)
{
printf("%d\n", number[i]);
}정답 보기
조건을 다음처럼 바꿔야 합니다.
c
for (int i = 0; i < 5; i++)i <= 5이면 마지막에 존재하지 않는 number[5]까지 접근하게 됩니다.
33. 오늘 배운 내용 확인하기
문제 1
배열의 첫 번째 칸 인덱스는 무엇인가요?
정답 보기
`0`입니다. 첫 번째 칸은 `array[0]`입니다.문제 2
int number[5];에서 마지막으로 사용할 수 있는 인덱스는 무엇인가요?
정답 보기
`4`입니다. 배열 크기 5의 인덱스는 0~4입니다.문제 3
2차원 배열 score[2][3]을 쉽게 무엇처럼 생각할 수 있나요?
정답 보기
2행 3열의 표처럼 생각할 수 있습니다.문제 4
C 문자열의 마지막에는 어떤 특별한 문자가 들어가나요?
정답 보기
`\0` 널 문자가 들어갑니다.문제 5
문자 한 개 'A'와 문자열 "A"는 같은가요?
정답 보기
다릅니다. 문자열 `"A"`에는 `A` 뒤에 `\0`도 들어갑니다.문제 6
strlen("Apple")의 결과는 몇인가요?
정답 보기
5입니다. 마지막 `\0`은 문자열 길이에 포함하지 않습니다.34. 이번 주 핵심 요약
① 배열은 같은 자료형의 값을 여러 개 저장합니다.
② 배열 인덱스는 0부터 시작합니다.
③ 배열과 for문을 함께 사용하면 여러 값을 쉽게 처리할 수 있습니다.
④ 2차원 배열은 행과 열이 있는 표처럼 생각하면 쉽습니다.
⑤ 문자열은 char 배열입니다.
⑥ 문자열의 마지막에는 \0이 들어갑니다.
② 배열 인덱스는 0부터 시작합니다.
③ 배열과 for문을 함께 사용하면 여러 값을 쉽게 처리할 수 있습니다.
④ 2차원 배열은 행과 열이 있는 표처럼 생각하면 쉽습니다.
⑤ 문자열은 char 배열입니다.
⑥ 문자열의 마지막에는 \0이 들어갑니다.
이번 주에 모든 문법을 외우는 것보다 더 중요한 것은 배열의 칸을 머릿속에 그릴 수 있게 되는 것입니다.
다음 주에는 이 배열이 메모리 어디에 있는지, 그리고 그 위치를 저장하는 포인터(pointer)를 배웁니다.
처음에는 포인터가 어렵게 느껴질 수 있으므로 다음 주도 메모리 상자와 화살표 그림을 충분히 사용해서 설명합니다.