[C언어] 배열과 포인터(1)

✅ 1. 배열의 개념

(1) 배열(array) 이란?

• 여러 개의 동일한 자료형의 값을 연속적인 메모리 공간에 저장하고, 이를 하나의 이름으로 관리할 수 있도록 만든 변수임.
• 각각의 배열 요소는 0번부터 시작해 차례로 부여된 번호(인덱스)를 이용하여 액세스 함

• 배열의 차원: 배열의 요소가 나열되는 구조이며, 1차원, 2차원, 3차원 ... 등이 있음.

• 위와 같이 자료의 최댓값을 구하는 예시가 있다고 가정하면, 변수만 가지고 데이터를 저장 할 경우 최댓값을 찾을 때 위와 같이 하나씩 전체를 비교해야 한다. 이러한 과정은 매우 비효율적임. 그래서 배열을 사용함.

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✅ 2. 1차원 배열

(1) 1차원 배열 - 선언

• 위와 같이 동일한 자료형의 배열명을 통해 독립적으로 개수를 지정해 배열의 크기를 지정해서 만들 수 있음.

• int a[5]; 선언을 하게 되면, 5칸의 배열이 만들어지며, 한 칸의 크기는 int 4byte 크기를 가지는 배열이 만들어지게 된다. 

[ 물리적인 기억공간 표현 ]

(2) 1차원 배열 - 초기화

#include <stdio.h>
int main() {
    // 1. 선언과 동시에 값 지정
    int arr1[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 2. 일부만 초기화하면 나머지는 0으로 자동 초기화
    int arr2[5] = {1, 2}; // arr2 = {1, 2, 0, 0, 0}

    // 3. 모든 값을 0으로 초기화
    int arr3[5]; // arr3 = {0, 0, 0, 0, 0}

    // 4. 크기 생략하고 초기값으로만 배열 선언
    int arr4[] = {10, 20, 30}; // 크기는 3으로 자동 설정
    
    // 5. 선언 후 각각의 요소에 값을 저장하는 방법
    int arr5[5];
    array[0] = 1;
}

• 위와 같이, 1차원 배열의 초기값을 지정하는 방법은 여러가지가 존재함.

(3) 1차원 배열 - 사용 예시

• 배열을 선언과 동시에 인덱스와 값을 같이 넣어 초기화를 한 경우이다.

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✅ 3. 다차원 배열

(1) 2차원 배열 - 선언

• 열의 수: 한 행을 구성하는 1차원 배열의 크기를 의미함.
• 행의 수: 열의 수로 지정한 크기의 1차원 배열의 수를 의미 할 수 있음.
• 배열의 전체 크기 = 행의 수 x 열의 수

[ 논리적인 기억공간 표현 ]

[ 물리적인 기억공간 표현 ]

(2) 2차원 배열 - 초기화

#include <stdio.h>
int main() {
    // 1. 행 단위로 값 지정
    int arr1[2][3] = { {1, 2, 3}, {4, 5, 6} };

    // 2. 일부만 초기화 (나머지는 0)
    int arr2[2][3] = { {1}, {4, 5} }; 
    // arr2 = { {1, 0, 0}, {4, 5, 0} }

    // 3. 1차원처럼 한 줄로 초기화
    int arr3[2][3] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

    // 4. 모든 값을 0으로 초기화
    int arr4[2][3];

    // 5. 선언 후 각 요소에 값 대입
    int arr5[2][3];
    arr5[0][0] = 1; arr5[0][1] = 2; arr5[0][2] = 3;
    arr5[1][0] = 4; arr5[1][1] = 5; arr5[1][2] = 6;

    // 6. for문으로 반복 초기화
    int arr6[2][3];
    for(int i=0; i<2; i++){
        for(int j=0; j<3; j++){
            arr6[i][j] = i*3 + j + 1; // 1~6 값 채우기
        }
    }
}

 

• 위와 같이, 2차원 배열의 초기값을 지정하는 방법은 여러가지가 존재함.
• 대부분 1차원 배열의 초기화 과정이랑 똑같다고 보면 됨.

(3) 3차원 배열 - 선언

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✅ 4. char형 배열과 문자열

• C 언어에서는 문자열을 다수의 문자형(char) 자료를 저장하는 배열로 표현을 함.

(1) char 형 배열 선언 형식

• 기존의 배열을 만드는 방법과 동일하며, str[12]; 로 배열을 만들면 12칸의 쓰레기값이 들어간 형태로 초기화가 됨.
• 만약 static char static_str[12]; 이러한 형태의 정적변수로 만들면, '\0'으로 초기화가 보장됨.

(2) char 배열의 초기화 - 문자열 단위 초기화

(3) char 배열의 초기화 - 문자 단위로 초기화

(4) char 배열의 초기화 주의 사항

• 문자열을 저장할 수 있는 크기의 맞게 배열을 선언하고 크기에 맞게 배열에 값을 넣어야 함.

(5) char 배열을 이용한 문자열 활용 예시

• char 형 배열을 선언한 뒤, 입력 받은 문자열을 해당 배열에 넣고 출력 또한 반복문을 통해 해당 배열에서 뽑아서 출력함.

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✅ 5. 함수와 배열 인수 전달

(1) 함수에 배열 인수 전달 방법

• 형식 매개변수에서 int arr[] 정수형 배열을 받을 수 있도록 매개변수 선언을 해줘야 한다.
• 또한, 실 매개변수에서는 값을 전달 할 때, 배열의 배열명(변수명)을 넘김으로써, 배열을 넘길 수 있음.

(2) 함수에 배열 인수 전달 방법 - 차원에 따른 분류

• 배열의 규격을 알 수 있도록 매개변수를 선언해야 한다.

• 이와 같이 첫째 차원의 개수는 지정할 필요는 없음.
• 하지만, 2차원, 3차원으로 넘어갈 경우 첫째 차원을 제외한 나머지의 개수는 맞추어야함.
• 이렇게 해야하는 이유는, 1차원 배열의 경우 함수에 넘길 때 자동으로 포인터로 변환이 되어서임.
• 즉, 함수의 포인터(주소값)를 넘김으로써 해당 배열이 어디서부터 시작하는지 알 수 있게 됨.

• 모든 차원 배열은 위와 같이 메모리 관점에서는 연속적으로 저장이 된다.
• 즉, 굳이 2차원 배열의 개수를 넣을 필요가 없지않나? 라는 의문을 가질 수 있음.
• 하지만, 메모리 관점에서 연속적으로 저장이 되기 때문에 문제가 발생하는 것임.
• 이유는 연속적인 저장때문에 어느 부분이 행이고 열인지 구분하기가 어려움.
• 즉, 구분을 위해서 행열의 표시인 개수를 표시해서 보내는것임.
• 1차원 배열: 그냥 길쭉한 줄
• 2차원 배열: 길쭉한 줄이 여러 개 있는데, 몇 칸씩 나눠야 하는지 알아야 각 줄의 시작점을 찾을 수 있음