Chapter 2. 수식과 연산자

‘쉽게 풀어쓴 C언어 Express - 천인국’ 5장 학습 내용

소스코드

1절. 수식(expression)

수식이란?

• 상수, 변수, 연산자의 조합이다.
• 연산자와 피연산자로 나누어진다.

2절. 연산자

기능에 따른 연산자 분류

연산자의 분류	연산자	의미
대입	=	오른쪽을 왼쪽에 대입
산술	+ - * / %	사칙연산과 나머지 연산
부호	+ -	상수 및 변수 앞의 부호
증감	++ –	증가, 감소 연산
관계	< > == != >= <=	오른쪽과 왼쪽을 비교
논리	&& ll !	논리적인 AND, OR, NOT
조건	?	조건에 따라 선택
콤마	,	피연산자들을 순차적으로 실행
비트 단위 연산자	& l ^ ~ » «	비트별 AND, OR, XOR, 반전, 이동
sizeof 연산자	sizeof	자료형이나 변수의 크기를 바이트 단위로 반환
형변환	(type)	변수나 상수의 자료형을 변환
포인터 연산자	* & []	주소 계산, 포인터가 가리키는 곳의 내용 추출
구조체 연산자	. ->	구조체의 멤버 참조

피연산자 수에 따른 연산자 분류

• 단항 연산자 : 피연산자의 수가 1개
  • ++x;
  • –y;
• 이항 연산자 : 피연산자의 수가 2개
  • x + y;
  • x - y;
• 삼항 연산자 : 연산자의 수가 3개
  • x ? y : z;
• (참고) 거듭 제곱 연산자는?
  • C언어에는 거듭 제곱을 나타내는 연산자가 없다.
    • x * x와 같이 단순히 변수를 두 번 곱한다.

나머지 연산자

• 나머지 연산자(modulus operator)는 첫 번째 피연산자를 두 번째 피연산자로 나누었을 경우의 나머지를 계산한다.
  • 10 % 2는 0이다.
  • 5 % 7은 2이다.
  • 30 % 9는 3이다.
• 나머지 연산자를 이용한 짝수와 홀수 구분
  • x % 2가 0이면 짝수
• 나머지 연산자를 이용한 5의 배수 판단
  • x % 5가 0이면 5의 배수

// 나머지 연산자 프로그램
#include <stdio.h>
#define SEC_PER_MINUTE 60     // 1 minute = 60 seconds

int main(void)
{
      int input, minute, second;    
      
      printf("input seconds : ");  
      scanf("%d", &input);
      
      minute = input / SEC_PER_MINUTE;    
      second = input % SEC_PER_MINUTE;   
      
      printf("%d seconds is %d minutes %d seconds.\n", input, minute, second);
      return 0;
}

부호 연산자

• 변수나 상수의 부호를 변경

#include <stdio.h>

int main(void)
{
      int x, y;        
      x = -10;          
      y = -x;          
      
      printf("print y : %d", y);      
}

증감 연산자

• 증감 연산자 : ++, –

• 변수 하나의 값을 증가시키거나 감소시키는 연산자이다.

• (참고) ++x와 x++의 차이

증감 연산자 정리

증감 연산자	의미
++x	수식의 값은 증가된 x 값이다.
x++	수식의 값은 증가되지 않은 원래의 x 값이다.
–x	수식의 값은 감소된 x 값이다.
x–	수식의 값은 감소되지 않은 원래의 x 값이다.

복합 대입 연산자

• 복합 대입 연산자란 += 처럼 대입 연산자 =와 산술 연산자를 합쳐 놓은 연산자
• 소스를 간결하게 만들 수 있다.
  • ex) x += y 는 x = x + y와 같은 의미이다.

복합 대입 연산자	의미
x += y	x = x + y
x -= y	x = x - y
x *= y	x = x * y
x /= y	x = x / y
x %= y	x = x % y
x &= y	x = x & y
x l= y	x = x l y
x ^= y	x = x ^ y
x »= y	x = x » y
x «= y	x = x « y

오류 주의

• 다음과 같은 수식은 오류이다
  • ++x = 10;
    • 등호의 왼쪽은 항상 변수여야 한다.
  • x + 1 = 20;
    • 등호의 왼쪽은 변수만 존재해야 한다.
  • x =* y;
    • =*이 아니라 *=를 사용해야 한다.

관계 연산자

• 두 개의 피연산자를 비교하는 연산자
• 결과값은 참(1) = true 아니면 거짓(0) = false

연산자	의미
x == y	x와 y가 같은가?
x != y	x와 y가 다른가?
x > y	x가 y보다 큰가?
x < y	x가 y보다 작은가?
x >= y	x가 y보다 크거나 같은가?
x <= y	x가 y보다 작거나 같은가?

#include <stdio.h>

int main(void)
{
      int x, y;   
      
      1 == 1;           // true(1)
      1 != 2;           // true(1)
      2 > 1;            // true(1)
      x >= y;           // if x > y = true(1), or false(0)
}

관계연산자 사용 주의

• (x = y)
  • y의 값을 x에 대입한다. 이 수식의 값은 x의 값이다.
• (x == y)
  • x와 y가 같으면 1, 다르면 0이 수식의 값이 된다.
  • (x == y)를 (x = y)로 잘못 쓰지 않도록 주의하자.
• 수학에서처럼 2 < x < 5와 같이 작성하면 잘못된 결과가 나온다.
  • ex) 올바른 방법 : (2 < x) && (x < 5)

실수를 비교하는 경우

• (1e32 + 0.01) > 1e32
  • 양쪽의 값이 같은 것으로 간주되어서 거짓
• (fabs(x-y)) < 0.0001
  • 올바른 수식

논리 연산자

• 여러 개의 조건을 조합하여 참과 거짓을 따지는 연산자
• 결과값은 참(1) 아니면 거짓(0)

연산자	의미
x && y	AND 연산, x와 y가 모두 참이면 참, 그렇지 않으면 거짓
x || y	OR 연산, x나 y 중에서 하나라도 참이면 참, 모두 거짓이면 거짓
!x	NOT 연산, x가 참이면 거짓, x가 거짓이면 참

AND 연산자 예시

• 어떤 회사에서 신입 사원을 채용하는데 나이가 30살 이하이고 토익 성적이 700점 이상이라는 조건을 걸었다고 가정하자.

OR 연산자 예시

• 신입 사원을 채용하는 조건이 변경되어서 나이가 30살 이하이거나 토익 성적이 700점 이상이면 된다고 하자.

NOT 연산자

• 피연산자의 값이 참이면 연산의 결과값을 거짓으로 만들고, 피연산자의 값이 거짓이면 연산의 결과값을 참으로 만든다.

• result = !1; // result에는 0이 대입된다.
• result = !(2 == 3); // result에는 1이 대입된다.

참과 거짓의 표현 방법

• 관계 수식이나 논리 수식이 만약 참이면 1이 생성되고 거짓이면 0이 생성된다.
• 피연산자의 참, 거짓을 가릴 때에는 0이 아니면 참이고 0이면 거짓으로 판단한다.
• 음수
  • C에서는 0이 아니면 참으로 간주
  • 음수도 참으로 간주
• NOT 연산자를 적용하는 경우
  • !0;
    • 식의 값 = 1
  • !3;
    • 식의 값 = 0
  • !-3;
    • 식의 값 = 0

논리 연산자의 예

• “x는 1, 2, 3 중의 하나인가?”

  • (x == 1)

    (x == 2)

    (x == 3)

• “x가 60 이상 100 미만이다.”
  • (x >= 60) && (x < 100)
• “x가 0도 아니고 1도 아니다.”
  • (x != 0) && (x != 1)
    • x는 0도 아니고 1도 아니다.

조건 연산자

• 3개의 피연산자를 가지는 삼항 연산자

absolute_value = (x > 0) ? x: -x;    // 절댓값 계산
max_value = (x > y) ? x: y;          // 최댓값 계산
min_value = (x < y) ? x: y;          // 최솟값 계산
(age > 20) ? printf("성인\n"): printf("청소년\n");   // 20살 이상이라면 성인을 출력, 20살 미만이라면 청소년을 출력

3절. 비트 연산자

비트 연산자

• 논리 연산자와 비트 연산자는 다르다.

연산자	연산자의 의미	예
&	비트 AND	두 개의 피연산자의 해당 비트가 모두 1이면 1, 아니면 0
|	비트 OR	두 개의 피연산자의 해당 비트 중 하나라도 1이면 1, 아니면 0
^	비트 XOR	두 개의 피연산자의 해당 비트의 값이 같으면 0, 아니면 1
«	왼쪽으로 이동	지정된 개수만큼 모든 비트를 왼쪽으로 이동한다.
»	오른쪽으로 이동	지정된 개수만큼 모든 비트를 오른쪽으로 이동한다.
~	비트 NOT	0은 1로 만들고 1은 0으로 만든다.

비트 AND 연산자

비트 OR 연산자

비트 XOR 연산자

비트 NOT 연산자

비트 이동 연산자

• 크기를 비교하는 관계 연산자와 다르다

연산자	기호	설명
왼쪽 비트 이동	«	x « y x의 비트들을 y 칸만큼 왼쪽으로 이동
오른쪽 비트 이동	»	x » y x의 비트들을 y 칸만큼 오른쪽으로 이동

« 연산자

• 비트를 왼쪽으로 이동
• 값은 2배가 된다.

» 연산자

• 비트를 오른쪽으로 이동
• 값은 1/2배가 된다.

10진수를 2진수로 출력하기

• 아래의 예제는 10진수를 2진수로 변환하여 출력하는 예제이다.
• 변수 mask에 1의 값을 저장하고, 왼쪽으로 7비트를 이동시키면 mask = 00000001 에서 mask = 10000000 이 된다.
• 입력하는 10진수를 2진수로 고치면 8비트의 2진수 형태가 되는데, 2진수는 오른쪽부터 2의 0승, 2의 1승, ···, 2의 7승의 비트를 가진다.
• 아래의 과정은 왼쪽으로 7비트 이동시켰던 값을 오른쪽으로 1비트씩 이동시키면서 예시로 입력한 num10에 저장된 수와 0의 위치가 같으면 0을 출력, 만약에 0이 아니라 1이 있으면 1을 출력한다.
• &는 and의 의미를 담고 있는 기호이며, (num10 % mask) == 0이 맞다면 왼쪽의 printf(“0”)을, 아니라면 printf(“1”)을 출력하면 된다.

코드 바로가기

정수 연산 시의 자동적인 형변환

• 정수 연산 시 char 형이나 short 형의 경우, 자동적으로 int 형으로 변환하여 계산한다.