C언어 기초개념정리(1) 변수, 연산자, 비트연산자

정보처리기사 공부하면서 정리한 내용입니다.

C언어의 컴파일 과정

1. .c → 전처리기 → .i

전처리 구문을 처리하는 과정

• ex. .c 파일로 코드를 짤 때. 맨 위에 #include<stdio.h> 를 넣는것.
  • 여기에 printf 등의 많이 쓰는 함수가 들어있다. 이걸 내가 만든 것과 합쳐주는 것이 전처리기의 역할.

1. .i → 컴파일러 .s

고수준 언어를 저수준 언어로 변환하는 것. (번역)

기계어와 가장 가까운 형태의 언어로 바꿔준다.

1. .s → 어셈블러 → .o

완전히 기계어로 바꾸어 준다.

1. .o → 링커 → .exe

여러 개의 오브젝트 파일을 합치거나, 라이브러리를 합치는 역할.

 

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변수

변수 생성 규칙 및 특징

• 사용 불가
  • 예약어(키워드)
  • 공백 포함
  • 언더바 이외의 특수문자
• 제한
  • 첫 글자는 영문과 언더바(_)만
• 대소문자를 구분한다

데이터 타입 (자료형)

자료형 - 메모리크기 - 데이터범위

• 문자형
  • char
    • 1Byte
    • -128 ~ +127
• 정수형
  • short
    • 2Byte
    • -32768 ~ +32767
  • int
    • 4Byte
    • -214783648 ~ +214783647
  • long
    • 4Byte
    • -214783648 ~ +214783647
• 실수형
  • float
    • 4Byte
  • double
    • 8Byte

 

변수의 종류

지역변수

함수/블록 안에서 선언하는 변수

함수/블록 종료와 함께 메모리상에서 소멸한다

초기값이 없으면 쓰레기 값이 들어간다

스택 영역에 저장된다

void main(){ //프로그램의 처음은 main
    if(1){ //1은 true
        int num1 = 10; // num1이라는 변수에 10이라는 값 넣기
        printf("%d", num1); // 결과는 10
    }
    printf("%d", num1); // num1이라는 변수가 존재하지 않음
}

전역변수

함수 블록 밖에서 선언하며 전체 함수에 영향을 미친다.

프로그램이 종료될 때 메모리상에서 소멸한다

초기값이 없으면 0 값이 들어간다

데이터 영역에 저장된다

int num1; // 전역변수 num1 선언
void main(){
    num1 = 10; // num1에 10 넣어줌
    printf("%d", num1); // 10 출력
    func(); // func 실행 (num1에 20넣음)
    printf("%d", num1); // 20 출력
}
void func();{
    num1 = 20; // num1에 20 넣어줌
}

정적변수

static으로 선언하며 선언된 블록 내에서만 사용 가능

함수가 종료되어도 소멸되지 않고 값이 유지된다

프로그램이 종료될 때 메모리 상에서 소멸

초기값이 없으면 0이 입력되고 단 한번만 초기화

데이터 영역에 저장된다

void main(){
    add(10); // ①add 실행
    add(5); // ②add 실행
    add(3);
}
int add(int i){ 
    // ①i 에 10 넣음
    // ②i에 5 넣음
    static int sum = 0;
    // ①정적변수 sum 선언
    // ②정적변수가 저장되어 있으면 이 값을 무시하고 저장되어있는 값 불러옴 (10)
    sum = sum + i; 
    // ①0+10
    // ②10+5
    printf)"sum:%d\\n", sum); 
    // ①sum:10(엔터)출력
    // ②sum:15(엔터)출력
}

동적변수

메모리 동적할당으로 생성되는 변수 (필요할 때마다 그때그때)

Run time 시간에 메모리 할당

• 런타임이란?
  • 프로그램이 실행되고 있을 때를 뜻한다

무조건 포인터를 사용해야 한다

힙 영역에 저장된다

 

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📌 연산자

단항연산자

++, --

a++, ++a ← 앞에 오느냐, 뒤에 오느냐에 따라 시행 순서가 다르므로 주의.

EX

#include<stdio.h>
int main(){
    int a = 5, b = 5;
    a *= 3 + b++;
    printf("%d %d", a, b); // 40 6
    return 0;
}

1. a와 b에 각각 5를 대입한다
2. 대입연산자인 *= 의 우선순위가 제일 낮다는 걸 알수있다.
3. 따라서 3 + b++ 먼저 수행한다.
4. ++ 의 우선순위가 가장 높지만, 뒤에 있으므로 식 수행 뒤 b를 1 증가시킨다.
5. 3 + b 는 8
6. b를 1 증가시켜서 b는 6이 된다.
7. 따라서 a *= 8 을 풀어쓰면 a = a * 8
8. a값인 5 * 8 = 40 → a의 값은 40이 된다

논리연산자

• ! : NOT 부정한다
  • !9 라면
    • 값이 있는 것을 부정한다 (참을 NOT 시켜버림)
      • 따라서 거짓(0)
  • 9 라면
    • 값이 있다
      • 따라서 참(1)
• && : AND. 비교. 좌-우 두 값이 둘 다 참일 때만 참(1)
  • 좌항 값이 거짓인 경우 우항은 연산하지 않는다 ⭐
• || : OR. 좌-우 두 값 중 하나만 참이라면 참(1)
  • 좌항 값이 참인 경우 우항은 연산하지 않는다 ⭐

EX

y = 3 + 2 * ( x = 7 / 2);

• 모든 변수가 int형이라고 가정할 때 각 변수들의 값은?
  • 모든 값이 int = 정수
  1. ( ) 가 가장 우선순위가 높다
  2. = 가 가장 낮으니 나누기부터
     • 정수 / 정수는 정수다!
     • x = 3
  3. 9를 y에 대입한다
     • y = 9

 

📌비트연산

비트연산자 종류

& : AND 2개가 다 참일 때만 참 [논리곱]

• 5 & 3
  • 5 = 0101
  • 3 = 0011
    1. 0, 0 → 0
    2. 1, 0 → 0
    3. 0, 1 → 0
    4. 1, 1 → 1
    5. 0001 에 8421을 씌우면 1

| : OR 2개 중 하나만 참이어도 참 [논리합]

• 5 | 3
  1. 0, 0 → 0
  2. 1, 0 → 1
  3. 0, 1 → 1
  4. 1, 1 → 1
  5. 0001 위에 8421을 씌워준다
  6. 결과 4, 2, 1 자리에 1이 있다
  7. 4 + 2 + 1 = 7

^ : XOR(exclusive or) 둘 중 하나만 틀려야지 참 [배타적 논리합]

• 5 ^ 3
  1. 0, 0 → 0
  2. 1, 0 → 1
  3. 0, 1 → 1
  4. 1, 1 → 0
  5. 8421 모자를 씌워주면
  6. 0110 이니까 4 + 2 = 6

~ : NOT

• ~5
  • 양수라면 하나 더하고 -를 붙인다
    • ~16 = -17
  • 음수면 하나 빼고 +를 붙인다
    • ~-16 = 15

>> : 우시프트!

• 10 >> 2
  1. 10을 2진수로 바꾸면 1010
  2. 2개의 비트만큼 오른쪽으로 밀라는 뜻
  3. 1010 → 10이 된다
  4. 십진수로 바꾸면 2가 된다.

<< : 좌시프트!

• 10 << 2
  • 뒤에 0을 붙여주면 된다
  • 2니까 0 두개 00을 붙여준다
  • 1010 → 101000이 된다
  • 십진수로 바꾸면 40이 된다.

EX

#include<stdio.h>
void main(){
    int x = 0x11; //16진수 11
    // 16진수 11을 2진법으로 바꾸면 00010001
    // 10진법으로 바꾸면 17
    int y, z;
    y = x & 0x0f; // 0x0f는 00001111
    // AND 연산 결과값은 00000001
    // 10진수로 바꾸면 1 이걸 y에 대입
    z = x | 0x0f;
    // OR 연산을 하면 00011111
    // 10진수로 바꾸면 16+8+4+2+1 = 31이 z에 대입된다
    printf("x=%d, y=%d, x=%d, x, y, z);
    // x=17, y=1, z=31
}

앞에 0x를 붙이면 16진수, 0을 붙이면 8진수

• 0x0f
  1. 앞자리는 000
  2. f는 다 차있는 것. 따라서 f는 1111
     • 16진수인 경우 0~9를 숫자로 쓰고
     • 10=A, 11=B~ 15=F가 된다
• 10진수로 바꿀때는 32 16 8 4 2 1 모자를 씌우면 된다