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Chapter 9. 구조체

'쉽게 풀어쓴 C언어 Express - 천인국' 13장 학습 내용

소스코드

1절. 정의

2절. 선언

3절. 멤버

4절. 배열

5절. 포인터

6절. 함수

1절. 정의

자료형 분류

  • 구조체와 유사

struct

구조체의 필요성

  • 연관성 있는 서로 다른 개별적인 자료형의 변수들을 하나의 단위로 묶은 새로운 자료형
  • 연관된 멤버로 구성되는 통합 자료형으로 대표적인 유도 자료형
  • 기존 자료형으로 새로이 만들어진 자료형은 유도 자료형(derived data types)

needstruct

구조체 개념

struct2

구조체와 배열

arraystruct

구조체 정의 개념

  • 구조체를 자료형으로 사용하려면 먼저 구조체를 정의
  • 구조체를 만들 구조체 틀(template)을 정의 structtemplate

구조체 정의 구문

structcode

구조체 정의 위치

  • 구조체 정의는 정의 위치에 따라 구조체의 유효 범위 결정
  • 구조체의 정의도 변수 선언처럼 유효범위는 전역(global) 또는 지역(local)
  • 전역(global)
    • main() 함수 외부 상단에서 정의된 구조체
  • 지역(local)
    • main() 함수 또는 다른 함수 내부에서 정의된 구조체

struct4

2절. 선언

구조체 선언

struct3

구조체 선언 예시

// 화면 좌표
struct point{
    int x;  // x 좌표
    int y;  // y 좌표
};

// 날짜
struct date{
    int month;  // 월
    int day;    // 일
    int year;   // 년도
};

// 복소수
struct complex{
    double real;    // 실수부
    double image;   // 허수부
};

// 사각형
struct rectangle{
    int x, y;   // x, y
    int width;  // 너비
    int height; // 높이
};

구조체 변수 선언

  • 구조체 정의와 구조체 변수 선언은 다름

structdef

struct accout{
    char name[12];  // 계좌주 이름
    int actnum; // 계좌 번호
    double balance; // 잔고
};

struct account mine = {"홍길동", 1001, 300000};

structaccount

3절. 구조체 멤버

구조체 초기화

  • 중괄호를 이용하여 초기값 나열
  • 초기화 값은 중괄호 내부에서 각 멤버 정의 순서대로 초기값을 쉼표로 구분하여 나타냄
  • 기술되지 않은 멤버값들은 자료형에 따라 기본값인 0, 0.0, '\0' 등으로 저장
struct student{
    int number;
    char name[10];
    double grade;
};

struct student s1 = { 24, "Kim", 4.3 };

structstudent

구조체 멤버 참조

structmem

학생 정보 출력 예제

#include <stdio.h>

struct student{
    int number;     // 정수형 변수이자 학번을 저장할 변수 number를 생성
    char name[10];      // 문자형 배열이자 이름을 저장할 배열 name[10]을 생성
    double grade;       // 실수형 변수이자 학점을 저장할 변수 grade를 생성
};
int main(void){
    struct student s;
    // 구조체 student를 변수 s로 선언

    s.number = 20190001;        // 구조체 안의 변수 number의 값을 2019000로 초기화
    strcpy(s.name, "홍길동");  // 구조체 안의 배열 name[10]의 값을 홍길동으로 초기화
    // 문자열 배열은 문자열 변수와 다르게 strcpy() 함수를 이용하여 문자열로 변경

    s.grade = 4.3;              // 구조체 안의 변수 grade의 값을 4.3으로 초기화

    printf("학번 : %d\n", s.number);      // 학번을 구조체를 이용한 변수 s.student로 출력
    printf("이름 : %s\n", s.name);            // 이름을 구조체를 이용한 변수 s.name로 출력
    printf("학점 : %f\n", s.grade);           // 학점을 구조체를 이용한 변수 s.grade로 출력

    return 0;
}

// 출력 예시
// 학번 : 20190001
// 이름 : 홍길동
// 학점 : 4.3

학생 정보 입력받고 출력하는 예제

#include <stdio.h>

struct student{
    int number;         // 학번
    char name[10];      // 이름
    double grade;       // 학점
};
int main(void){
    struct student s;

    printf("학번을 입력하세요 : ");
    scanf_s("%d", &s.number);

    printf("이름을 입력하세요 : ");
    scanf_s("%s", s.name, 16);
    // name : 배열의 이름
    // 이미 배열을 가리키는 포인터(& 표시 X)


    printf("학점을 입력하세요(실수) : ");
    scanf_s("%lf", &s.grade);

    printf("학번 : %d\n", s.number);
    printf("이름 : %s\n", s.name);
    printf("학점 : %lf\n", s.grade);

    return 0;
}

// 출력 예시
// 학번을 입력하세요 : 20190001
// 이름을 입력하세요 : 홍길동
// 학점을 입력하세요(실수) : 4.3
// 학번 : 20190001
// 이름 : 홍길동
// 학점 : 4.3

구조체를 멤버로 가지는 구조체

struct date{        // 구조체 선언
    int year;   // 년
    int month;  // 월
    int day;    // 일
};

struct account{
    struct date open;   // 계좌 개설일자          // 구조체 안에 구조체 포함
    char name[12];      // 계좌주 이름
    int actnum;     // 계좌번호
    double balance;     // 잔고
};
struct account me = {{2012, 3, 9}, "홍길동", 1001, 30000 };    // 구조체 변수 선언

// 멤버 참조
me.open.year = 2024;
me.open.month = 2;
me.open.month = 15;

structdate

구조체 변수의 대입과 비교

  • 같은 구조체 변수끼리 대입은 가능하지만 비교는 불가능

```C(다시 작성) struct point{ int x; int y; };

int main(void){ struct point p1 = {10, 20}; struct point p2 = {30, 40};

p2 = p1;
// 대입 가능

// if(p1 == p2)             printf("p1 and p2 are same!");
// 위의 if문은 올바른 비교가 아니며 이 비교문을 사용할 경우 컴파일 오류가 발생

if((p1.x == p2.x) && (p1.y == p2.y))    printf("p1 and p2 are same!");
// 즉, 각각의 요소들을 한 번에 비교할 수 없음
// 하나의 요소들마다 비교해야 함

```

4절. 구조체 배열

구조체 배열

  • 구조체를 여러 개 모은 것 structarray C struct student{ int number; char name[20]; double grade; }; int main(void){ struct student list[100]; // 구조체의 배열 선언 // 구조체 100개를 저장 가능 list[2].number = 24; strcpy(list[2].name, "홍길동"); list[2].grade = 4.3; }

구조체 배열의 초기화

  • 배열 초기화 안에 구조체 초기화가 필요하므로 중괄호 안에 중괄호를 사용
struct student list[3] = {
    { 1, "Park", 3.42 },
    { 2, "Kim", 4.31 },
    { 3, "Lee", 2.98 }
};

구조체 배열 변수 선언

structarrayv

학생 정보 입력 예제

#define SIZE 3
#include <stdio.h>

struct student {
    int number;
    char name[20];
    double grade;
};

int main(void) {
    struct student list[SIZE];
    int i;

    for(i = 0; i < SIZE; i++) {
        printf("학번을 입력하세요 >> ");
        scanf("%d", &list[i].number);

        printf("이름을 입력하세요 >> ");
        scanf("%s", list[i].name);

        printf("학점을 입력하세요(실수) >> ");
        scanf("%lf", &list[i].grade);
    }

    for(i = 0; i< SIZE; i++)    // 배열 list[]에 저장된 값 출력
        printf("학번 : %d, 이름 : %s,  학점 : %f\n", list[i].number, list[i].name, list[i].grade);
    return 0;
}

// 출력 예시
// 학번을 입력하세요 >> 20240001
// 이름을 입력하세요 >> 홍길동
// 학점을 입력하세요(실수) >> 4.0
// 학번을 입력하세요 >> 20240002
// 이름을 입력하세요 >> 김코딩
// 학점을 입력하세요(실수) >> 4.32
// 학번을 입력하세요 >> 20240003
// 이름을 입력하세요 >> 박코딩
// 학점을 입력하세요(실수) >> 3.28
// 학번 : 20240001, 이름 : 홍길동, 학점 : 4.000000
// 학번 : 20240002, 이름 : 김코딩, 학점 : 4.320000
// 학번 : 20240003, 이름 : 박코딩, 학점 : 3.280000

5절. 구조체와 포인터

문자열을 처리하기 위한 포인터 char *와 배열 char []

  • char 포인터
  • 문자열의 첫 문자 주소를 저장하므로 문자열 상수의 주소로 사용
char *dept;     // 학과 이름
char name[12];      // 학생 이름
  • char 배열
  • 문자열을 구성하는 모든 문자를 하나씩 저장
  • 마지막에 '\0' 문자를 저장하여 사용
  • char 포인터와 char 배열

pointerarray

구조체와 포인터

  • 구조체를 가리키는 포인터
  • 포인터를 멤버로 가지는 구조체

sp

구조체를 가리키는 포인터

struct student{
    int number;
    char name[20];
    double grade;
};
int main(void){
    struct student s = { 24, "Kim", 4.3 };
    struct student *p;
    // 구조체를 가리키는 포인터 생성
    // 포인터 p는 student 구조체를 가리킬 수 있는 포인터

    p = &s;
    // 구조체 포인터 p와 구조체 s를 연결하려면 s의 주소를 추출하여 p에 대입
    // 구조체 주소를 포인터에 대입

    printf("학번 : %d 이름 : %s 학점 : %f\n", s.number, s.name, s.grade);
    printf("학번 : %d 이름 : %s 학점 : %f\n", (*p).number, (*p).name, (*p).grade);
    // 포인터를 통해 구조체의 정보에 접근
    // (*p)는 구조체가 됨
    return 0;
}

structpointerp

구조체의 포인터 변수 선언

  • 변수 os를 선언
  • 문장 lecture *p = &os;
    • lecture 포인터 변수 p에 &os 저장
    • 포인터 p로 구조체 변수 os 멤버 참조 가능

structpointeros

-> 연산자 : 구조체 포인터

  • -> 연산자는 구조체 포인터
  • 구조체 멤버를 참조할 때 사용
struct student{
    int number;
    char name[20];
    double grade;
};
int main(void){
    struct student s = { 24, "Kim", 4.3 };
    struct student *p;
    // 구조체를 가리키는 포인터 생성
    // 포인터 p는 student 구조체를 가리킬 수 있는 포인터

    p = &s;
    // 구조체 포인터 p와 구조체 s를 연결하려면 s의 주소를 추출하여 p에 대입
    // 구조체 주소를 포인터에 대입

    printf("학번 : %d 이름 : %s 학점 : %f\n", p->number, p->name, p->grade);
    return 0;
}

포인터 변수의 구조체 멤버 접근 연산자 ->

  • 포인터 p가 가리키는 구조체 변수의 멤버 name을 접근하는 연산식
  • p->type, p->credit, p->hours
  • 각각 os.type, os.credit, os.hours를 참조
  • ->에서 -와 > 사이에 공백이 들어갈 수 없음
  • 연산식 (*p).name으로도 사용 가능
  • (p).name은 p.name과 다르다는 것을 주의
    • p.name은 (p.name)과 같은 연산식
    • p가 포인터이므로 p.name은 문법 오류 발생

pointerp

  • 접근연산자 ->와 .의 연산자 우선 순위
  • 간접연산자 *를 포함한 다른 어떠한 연산자 우선순위보다 가장 높음
    • 연산자 ->와 .은 우선순위 1위이며 결합성은 좌에서 우
    • 연산자 *은 우선순위 2위이고 결합성은 우에서 좌
struct student *p;

struct student s = { 24, “Kim”, 4.3 };
struct student *p;

p = &s;

printf("학번 : %d 이름 : %s 키 : %f \n", p->number, p->name, p->grade);

학생 정보 출력 예제

#define SIZE 3
#include <stdio.h>

struct student {
    int number;
    char name[20];
    double grade;
};

int main(void) {
    struct student s = { 1, "홍길동", 4.3 };
    struct student *p;

    p = &s;

    printf("학번 : %d, 이름 : %s,  학점 : %f\n", s.number, s.name, s.grade);
    printf("학번 : %d, 이름 : %s,  학점 : %f\n", (*p).number, (*p).name, (*p).grade);
    printf("학번 : %d, 이름 : %s,  학점 : %f\n", p->number, p->name, p->grade);

    return 0;
}

// 출력 예시
// 학번 : 20240001, 이름 : 홍길동, 학점 : 4.300000
// 학번 : 20240001, 이름 : 홍길동, 학점 : 4.300000
// 학번 : 20240001, 이름 : 홍길동, 학점 : 4.300000

포인터를 멤버로 가지는 구조체 예제

#include <stdio.h>

struct date {
    int month;
    int day;
    int year;
};

struct student {
    int number;
    char name[20];
    double grade;
    struct date *dob;
    // 위의 date 구조체를 멤버로 가지는 student 구조체
};

int main(void){
    struct date d = { 3, 20, 2000 };
    struct student s = { 20240001, "홍길동", 4.3 };

    s.dob = &d;

    printf("학번 : %d\n", s.number);
    printf("이름 : %s\n", s.name);
    printf("학점 : %f\n", s.grade);
    printf("생일 : %d년 %d월 %d일\n", s.dob->year, s.dob->month, s.dob->day);

    return 0;
}

// 출력 예시
// 학번 : 20240001
// 이름 : 홍길동
// 학점 : 4.300000
// 생일 : 2000년 3월 20일

6절. 구조체와 함수

구조체와 함수

  • 구조체를 함수의 인수로 전달하는 경우
  • 구조체의 복사본이 함수로 전달
  • 만약 구조체의 크기가 크면 그만큼의 시간과 메모리 소요

structdef1

  • 구조체의 포인터를 함수의 인수로 전달하는 경우
  • 시간과 메모리 절약 가능
  • 원본 훼손의 가능성 존재

structdef2

구조체를 반환하는 경우

  • 복사본이 반환됨

structreturn