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Chapter 5. 함수

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By BangYunseo
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Chapter 5. 함수

‘쉽게 풀어쓴 C언어 Express - 천인국’ 8장 ~ 9장 학습 내용

소스코드

1절. 함수 정의

함수(function)의 개념

  • 입력을 받아 특정한 작업을 통해 결과를 반환하는 코드
    functionN

함수가 필요한 이유

  • 코드의 중복을 피할 수 있기 때문이다.
  • 한 번 작성된 함수를 여러 번 재사용할 수 있기 때문이다.
  • 함수를 사용하면 전체 프로그램을 모듈로 나눌 수 있다.
    • 이로 인해 개발 과정이 쉬워지고 체계적이 되어 유지 보수가 쉬워진다.
  • 복잡한 문제를 단순한 부분으로 분해한다.

함수의 특징

  • 특정한 작업을 수행하기 위한 명령어들의 모임이다.
  • 서로 구별되는 이름을 가진다.
  • 특정한 작업을 수행한다.
  • 입력을 받을 수 있고 결과를 반환한다.
    functionN1

함수의 종류

FunctionType

함수의 정의

defineFunction

함수의 정의 - 2

  • 반환형
    • 반환형은 함수가 처리를 종류한 후에 호출한 곳으로 반환하는 데이터의 유형을 말한다.
  • 함수 이름
    • 함수 이름은 식별자에 대한 규칙만 따른다면 어떤 이름이라도 가능하다.
    • 함수의 기능을 암시하는 (동사+명사)를 사용하면 좋다.

functionName

  • 함수의 길이
    • C에서는 함수의 길이에 아무런 제한을 두지 않는다.
    • 이것은 하나의 함수 안에 많은 문장들을 넣을 수 있음을 의미한다.
      • 함수의 길이가 지나치게 길면 좋지 않다.
      • 만약 함수의 길이가 지나치게 길다면 하나 이상의 작업을 하고 있을 것이다.
    • 기본적으로 하나의 함수는 하나의 작업만을 수행한다.
    • 함수를 분할하는 것은 좋은 방법이다.
    • 보편적으로 30행을 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

함수 호출

  • 함수 호출(function call)
    • 함수 호출이란 function_name()와 같이 함수의 이름을 써주는 것이다.
    • 함수 안의 문장들은 호출되기 전까지는 전혀 실행되지 않는다.
    • 함수를 호출하게 되면 현재 실행하고 있는 코드는 잠시 중단된다.
    • 호출된 함수로 이동해서 함수 몸체 안의 문장들이 순차적으로 실행된다.
      • 실행이 끝나면 호출한 위치로 되돌아가서 잠시 중단됐던 코드를 실행한다.

    functionCall

    함수의 원형(function prototyping)

  • 함수의 원형은 컴파일러에게 함수에 대하여 미리 알리는 것을 말한다.
  • 함수의 원형은 함수의 이름, 매개변수, 반환형을 함수가 정의되기 전에 미리 알려주는 것이다.
  • 함수의 원형은 함수 헤더에 세미콜론(;)을 추가한 것과 동일하다.
  • 다만 함수 원형에서는 매개 변수의 이름은 적지 않아도 된다.
  • 매개 변수의 자료형만 적어도 된다.
  • 일반적으로 함수의 원형을 사용하는 것이 좋다.

functionnn

함수 호출 예제

// print_start() 함수 2번 호출하기
#include <stdio.h>

void print_stars();		//함수의 원형

int main(void)
{
	print_stars();  
	// print_stars() 함수 호출 1
	printf("\nHello World!\n");  
	print_stars();  
	// print_stars() 함수 호출 2
	printf("\n);  
	return 0;
}
void print_stars()	// 입력할 함수	
{
	for (int i = 0; i < 30; i++)	// i가 30이 될 때까지 반복
		printf("*");		// 별 찍기
}

2절. 매개 변수와 반환값

매개 변수와 반환값

functionAA

functionAB

매개 변수와 인수

  • 인수(argument) : 호출 프로그램에 의하여 함수에 실제로 전달되는 값
  • 매개 변수(parameter) : 인수를 전달받는 변수

functionBB

  • 만약 매개 변수가 없는 경우에는 매개 변수 위치에 void를 써주거나 아무 것도 적지 않는다.
  • 함수가 호출될 때마다 인수는 달라질 수 있다.
  • 매개 변수의 개수는 정확히 일치해야 한다.
    • 매개 변수의 개수와 인수의 개수가 일치하지 않으면 오류가 발생한다.

반환값(return value)

  • 반환값은 함수가 호출한 곳으로 반환하는 작업의 결과값이다.
  • 값을 반환하려면 return 문장 다음에 수식을 써준다.
  • 인수는 여러 개가 있을 수 있으나 반환값은 하나만 가능하다.

최댓값 반환 예제

#include <stdio.h>

int max(int x, int y);			

int main(void){
	int x, y, larger;		

	printf("input 2 numbers of type integer : );	 
	scanf_s("%d %d", &x, &y);			

	larger = max(x, y);				// 변수 larger에 함수값 저장
	printf("max value is %d.\n", larger);	
	return 0;
}
int max(int x, int y){
	if (x > y)		
		return x;	
	else 			
		return y;	
}

반환값 함수 get_integer() 예제

  • 함수 사용 예시 getinteger
#include <stdio.h>

int get_integer();	

int main(void)
{
	int get_integer();	
	return 0;
}
int get_integer(){
	int value;		
 	printf("input number of type integer : ");
  	scanf_s("%d", &value);	
   	return value;		
}

수학적인 계산 함수 생성 예제

#include <stdio.h>

int get_integer(void);			
int combination(int n, int r);		
int factorial(int n);			
int main(void)
{
	int x, y;		
	
	x = get_integer();	
	y = get_integer();	

	printf("C(%d, %d) = %d \n", x, y, combination(a, b));	
	// C(x, y) = 조합값 의 형태로 출력
	return 0;
}
int combination(int n, int r)					// 조합 계산 함수
{
	return (factorial(n)/factorial(r) * factorial(n - r)));	
}
int get_integer(void)						// 정수 입력 함수
{
	int n;							

  	printf("정수를 입력하시오 : ");
   	scanf_s("%d", &n);
    	return n;
}
int factorial(int n)
{
	int i;
 	long result = 1;					// 결과값을 1로 초기화, 곱셈이기 때문에 0이 아닌 1로 초기화하는 것
    	for(i = 1; i <= n; i++)
     		result *= i;					// 결과값이 n이 되기 전까지 i 곱셈, 1부터 n까지 곱하는 것
       return result;
}

소수 찾는 예제

// 주어진 숫자가 소수인지 결정하는 프로그램
#include <stdio.h>

int get_integer(void);	
int is_prime(int n);	

int main(void){
	int n;		
	n = get_integer();	
	if (is_prime(n) == 1)	// 만약 소수인지 판단하는 함수에서의 결과값이 1이라면(1일 때 소수)
		printf("%d은(는) 소수!\n", n);
	else	// 소수가 아닐 경우
		printf("%d은(는) 소수가 아님!\n", n);
	return 0;
}
int get_integer(void)	// 정수 입력 함수
{
	int n;	

  	printf("정수를 입력하시오 : ");
   	scanf_s("%d", &n);
    	return n;
}
int is_prime(int n){
	int i;	

	for (i = 2; i < n; i++){
		if (n % i == 0)		// n을 i로 나눈 나머지가 0이라면
			return 0;		// 소수가 아님을 반환
		return 1;		// if문에 해당되지 않는다면 소수임
	}
}

3절. getchar() 함수

getchar() 함수

  • 문자를 입력받아야 하므로 변수를 설정하고 scanf()에 서식지정자로 %c를 설정한다.
  • scanf()에서 %c는 문자 한 개만 입력받을 수 있다.
  • 따라서 문자를 여러 개 입력하더라도 한 개만 저장되고 나머지는 모두 무시된다.
  • 입력되는 문자는 첫 번째 문자 뿐이다.
// using scanf()
#include <stdio.h>

int main(void){
	char c1;

  	printf("문자를 입력하세요 : ");
   	scanf_s("%c", &c1);

     	printf("%c\n", cl);
      	return 0;
}
  • getchar()가 실행되면 문자열 또는 문자를 입력받는다.
  • 문자열이나 문자가 바로 저장되는 것이 아니라, 입력 버퍼에 저장된다.
  • getchar()의 반환값으로 입력 버퍼에서 문자 한 개를 꺼내서 저장한다.
  • 앞선 scanf()와 마찬가지로 문자 여러 개를 입력받아도 첫 번째 문자만 반환한다.
// using getchar()
#include <stdio.h>

int main(void){
	char c1 = getchar();

     	printf("%c\n", cl);
      	return 0;
}

getchar() 함수 - 2

  • getchar() 함수는 메뉴에서 사용자가 입력한 문자를 읽어들이는데 사용한다.
  • 특정한 값을 입력한 후, 엔터키를 눌러야 입력된 값을 프로그램이 처리한다.
  • 이 때, 엔터키를 누르면 버퍼에 개행문자(\n)이 저장된다.
  • 다음 getchar()함수가 호출될 때 먼저 개행문자가 호출되면서 입력을 받지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

GetcharScanf getchar1 getchar2

온도 변환기 예제

#include <stdio.h>

void printMenu();		
double C2F(double C_temp);	
double F2C(double F_temp);	

int main(void)
{
	char choice;		
 	double temp;		

  	while(1){						// 실행하는 사람이 q를 입력할 때까지 무한 반복
 		printMenu();		
  		printf("select menu : ");	
   		choice = getchar();				// getchar 함수를 통해 choice 변수의 값을 입력받음

    		if (choice == 'q')				// choice에 q가 입력된다면
			break;					// 반복문 탈출
  		else if (choice == 'c')				// choice에 c가 입력된다면
		{
 			printf("섭씨온도 : ");	
    			scanf_s("%d", &temp);			// 입력받은 섭씨온도를
       			printf("화씨온도 : %lf\n", C2F(temp));	// 화씨온도로 바꿔서 출력
		}
  		else if (choice == 'f') 			// choice에 f가 입력된다면
		{
  			printf("화씨온도 : ");
     			scanf_s("d", &temp);			// 입력받은 화씨온도를
			printf("섭씨온도 : %lf\n", F2C(temp)); 	// 섭씨온도로 바꿔서 출력
		}
  		getchar();
	}
 	return 0;
}
void printMenu()		// 시작 메뉴 출력하는 함수
{
	printf("===========================\n");
 	printf("'c' 섭씨온도에서 화씨온도로 변환\n");
  	printf("'f' 화씨온도에서 섭씨온도로 변환\n");
   	printf("'q' 종료\n");
    	printf("===========================\n");
}
double C2F(double C_temp)		// 섭씨온도를 화씨온도로 변환한 함수
{
	return 9.0 / 5.0 * c_temp + 32;
}
double F2C(double F_temp)		// 화씨온도를 섭씨온도로 변환한 함수
{
	return (F_temp - 32.0) * 5.0 / 9.0;
}

4절. 다양한 함수

라이브러리 함수(library function)

  • 컴파일러에서 제공하는 함수
    • 표준 입출력
    • 수학 연산
    • 문자열 처리
    • 시간 처리
    • 오류 처리
    • 데이터 검색과 정렬

난수 함수(rand())

  • 난수(random number)는 규칙성 없이 임의로 생성되는 수
  • 암호학이나 시뮬레이션, 게임 등에서 필수적이다.
  • rand()
    • 난수를 생성하는 함수
    • 0부터 RAND_MAX까지의 난수 생성

로또 번호 생성기(난수 함수를 사용한 대표적인 예제)

  • 로또 번호는 1부터 45까지의 숫자 6개로 이루어진다.
  • 배열과 선택정렬을 이용해서 로또 번호를 깔끔하게 출력해보자. ```C #include #include #include #define MAX 45 #define SIZE 6

void array1(int list[]);

int main(void) { int rotto[SIZE]; // 로또번호를 저장할 배열 int i, j; srand((unsigned)time(NULL)); // 난수 발생기

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for (i = 0; i < SIZE; i++)		// 6개의 숫자를 생성
{
	rotto[i] = (rand() % MAX) + 1;	// 배열에 로또번호를 저장
	for (j = 0; j < i; j++)
	{
		if (rotto[i] == rotto[j])
			i--;
	}
}
array1(rotto);	

for (i = 0; i < SIZE; i++){
	printf("%d ", rotto[i]);	// 차례대로 로또번호를 출력
}
return 0; } void array1(int list[]) {
int i, j, min, temp;	
for (i = 0; i < SIZE - 1; i++)	// 마지막에는 자동으로 큰 값이 배치됨
{
	min = i;	// 가장 작은 값에 for문의 변수 i를 저장
	for (j = i + 1; j < SIZE; j++)	
	// j의 값에 i에 1을 더한 수를 저장하고 SIZE 만큼 반복
	// i의 값에 1을 더한 인덱스의 값
	// 만약 i가 0일 때, list[0]을 가리킴
	// 그렇다면 j는 list[1]을 가리키게 됨
	{
		if (list[j] < list[min])	// 만약 list[1] < list[0] 이라면
			min = j;		// 가장 작은 값은 j가 됨
	}
	temp = list[i];			// 임시변수에 list[i]를 저장
	list[i] = list[min];		// list[i]에 list[min]을 저장
	list[min] = temp;		// list[min]에 temp값(list[i])을 저장
} } ```

표준 라이브러리 함수(수학 함수)

  • 수학 함수들에 대한 원형은 헤더파일 math.h에 있다.
  • 수학 함수는 일반적으로 double형의 매개 변수와 반환값을 가진다.

mathh

floor()함수와 ceil()함수

floorceil

  • floor()은 바닥, ceil()은 천장을 나타내는 함수이다.
  • 만약 1.6가 입력됐을 때, floor()함수를 이용하면 1.0이 출력된다.
  • 앞과 마찬가지로 1.6가 입력됐을 때, ceil()함수를 이용하면 2.0이 출력된다.
#include <stdio.h>

int main(void)
{
	double result, value = 1.6;	// result와 value의 값을 1.6으로 초기화
	result = floor(value);
	printf("%lf", result);		// result의 값은 1.0이다.

 	result = ceil(value);
	printf("%lf", result);		// result의 값은 2.0이다.
	return 0;
}

기타 함수

anyfunction

시간 맞추기 게임 예제

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main(void)
{
	unsigned long start, end;	// 부호없는 수로 초기화한다.
	start = time(NULL);			
	// start에 현재 시각을 반환하는 time(NULL)을 저장한다.

	printf("종료하고 싶다면 아무 키나 누르세요. \n");	
	while (1)	// 무한 반복
	{
		if (getchar())		// 만약 아무 문자를 입력받는다면,
			break;			// 프로그램을 종료한다.
	}
	printf("종료되었습니다.\n"); 
	end = time(NULL);		
	// end에 현재 시각을 반환하는 time(NULL)을 저장한다.

	printf("경과된 시간은 %d초입니다. \n", end - start);	
	// 두 시간의 차이를 출력한다.

	return 0;
}

5절. 모듈화

모듈화

  • 모듈 내에서는 최대의 상호 작용이 있어야 하고 모듈 사이에는 최소의 상호 작용만 존재해야 한다.
  • 만약 모듈과 모듈 사이의 연결이 복잡하다면 모듈화가 잘못된 것이다.

modularization

Language, C
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