방통대 방송대 C프로그래밍 핵심요양노트 교재요약본 (1장~15장)

문서 내 토픽

• 1. C프로그래밍 언어

  C프로그래밍 언어는 사람과 컴파일러(번역기)가 이해할 수 있도록 약속된 언어입니다. 컴파일러는 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램을 컴퓨터가 이해하도록 기계어로 번역해주는 번역기이며, 어셈블러는 기호로 표현된 어셈블리 코드를 기계어로 번역하는 번역기, 인터프리터는 한 단계씩 기계어로 해석해서 실행하는 언어처리 프로그램입니다. C언어는 UNIX 운영체제 구현에 사용할 목적으로 개발되었으며, 높은 프로그램 이식성, 간단한 문법표현, 저급언어 특성을 가진 고급언어입니다.

• 2. C프로그램 개발 단계

  C프로그램 개발 단계는 프로그램 목적 정의, 프로그램 설계, 소스코드 작성, 컴파일/링크, 프로그램 실행, 테스트/디버깅, 유지 보수 순으로 진행됩니다. 에디터(소스코드 작성/저장 도구)와 컴파일러가 필요합니다.

• 3. C프로그램 구조

  C프로그램의 기본 구조는 도입부, main()함수, 사용자 정의 함수로 구성되며, main()함수는 반드시 존재해야 합니다. 함수 시작과 끝은 {}중괄호로 표시하고, 선행처리기를 제외한 문장 끝에는 세미콜론(;)을 붙입니다. 구성 요소로는 예약어, 명칭, 상수, 연산자, 설명문(주석)이 있습니다.

• 4. 자료형

  C프로그래밍에서 자료형은 상수와 변수로 구분됩니다. 상수는 항상 고정된 값이며, 변수는 프로그램 실행 도중 변할 수 있는 값이 저장되는 기억공간입니다. 변수 선언 시 변수명, 자료형, 할당된 값을 지정해야 합니다. 기본형 자료형에는 정수형, 실수형, 문자형, 열거형, 형 없음(void)이 있으며, 확장형에는 배열형, 함수형, 포인터형, 구조체형이 있습니다.

• 5. 선행처리기

  선행처리기는 프로그램 선두에 선언된 지시자들을 미리 처리하는 역할을 합니다. #include는 C언어 제공 헤더파일(*.h)을 읽어들이고, #define은 매크로를 정의하여 자주 사용되는 자료나 명령, 수식, 상수값에 이름을 붙여 사용할 수 있게 합니다. #if, #else, #elif, #endif는 조건부 컴파일을 수행합니다.

• 6. 입출력 함수

  C프로그래밍에서 표준 출력 함수에는 printf(), putchar(), puts()가 있고, 표준 입력 함수에는 scanf(), getchar(), gets()가 있습니다. 출력 양식 변환기호와 입력 양식 변환기호를 사용하여 다양한 형태의 데이터를 입출력할 수 있습니다.

• 7. 연산자

  C프로그래밍에서 사용되는 연산자에는 산술 연산자, 관계 연산자, 논리 연산자, 대입 연산자, 조건 연산자, 비트 연산자 등이 있으며, 연산자 우선순위에 따라 연산이 수행됩니다.

• 8. 제어문

  C프로그래밍에서 제어문에는 선택제어문(if, switch)과 반복제어문(for, while, do-while)이 있습니다. 선택제어문은 주어진 조건에 따라 특정 부분으로 수행을 옮기고, 반복제어문은 특정 부분을 일정한 횟수만큼 반복 수행합니다. 또한 break, continue 등의 기타 제어문도 사용할 수 있습니다.

• 9. 함수

  C프로그래밍에서 함수는 특정 작업/기능을 수행하도록 설계된 독립적인 프로그램입니다. 표준함수와 사용자 정의함수로 구분되며, 함수 호출 시 실매개변수와 형식매개변수의 자료형과 개수가 일치해야 합니다. 함수의 구성 요소에는 함수 헤더, 함수 몸체가 있습니다.

• 10. 기억 클래스

  C프로그래밍에서 변수의 기억 클래스에는 자동변수, 정적변수, 외부변수, 레지스터변수가 있습니다. 변수의 유효범위와 존속기간에 따라 기억 클래스가 결정됩니다.

• 11. 배열

  C프로그래밍에서 배열은 동일한 자료형의 자료들의 리스트입니다. 1차원 배열, 2차원 배열, 3차원 배열 등 다양한 형태의 배열을 선언할 수 있으며, 배열명과 첨자로 구분합니다. 배열은 함수의 매개변수로 사용할 수 있습니다.

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• 1. C프로그래밍 언어

  C 프로그래밍 언어는 1970년대 초반에 개발된 고급 프로그래밍 언어로, 시스템 프로그래밍, 응용 프로그래밍, 임베디드 시스템 개발 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. C 언어는 간단하고 효율적인 문법을 가지고 있어 프로그래밍 초보자들도 쉽게 배울 수 있으며, 하드웨어와 직접적으로 연결되어 시스템 수준의 프로그래밍이 가능합니다. 또한 C 언어는 다른 프로그래밍 언어의 기반이 되어 왔으며, 다양한 라이브러리와 프레임워크가 개발되어 있어 복잡한 프로그램 개발에도 활용할 수 있습니다. 따라서 C 언어는 프로그래밍 교육의 기초가 되며, 시스템 프로그래밍 및 임베디드 시스템 개발에 필수적인 언어라고 할 수 있습니다.

• 2. C프로그램 개발 단계

  C 프로그램 개발 단계는 일반적으로 다음과 같은 순서로 진행됩니다. 1. 문제 분석 및 설계: 프로그램의 목적과 기능을 정의하고, 필요한 데이터와 알고리즘을 설계합니다. 2. 코딩: 설계한 알고리즘을 C 언어 문법에 맞게 코드로 작성합니다. 3. 컴파일: 작성한 코드를 컴파일러를 통해 기계어로 변환합니다. 4. 테스트 및 디버깅: 컴파일된 프로그램을 실행하여 오류를 찾아내고 수정합니다. 5. 최적화: 프로그램의 성능을 향상시키기 위해 코드를 최적화합니다. 6. 배포 및 유지보수: 완성된 프로그램을 배포하고, 사용자의 요구사항에 따라 지속적으로 유지보수합니다. 이러한 단계를 체계적으로 거치면 안정적이고 효율적인 C 프로그램을 개발할 수 있습니다. 특히 문제 분석과 설계 단계가 중요하며, 이를 통해 프로그램의 구조와 기능을 명확히 정의할 수 있습니다.

• 3. C프로그램 구조

  C 프로그램의 기본적인 구조는 다음과 같습니다: 1. 헤더 파일 include: 프로그램에서 사용할 함수, 변수, 상수 등을 정의한 헤더 파일을 포함합니다. 2. 전역 변수 선언: 프로그램 전체에서 사용할 변수를 선언합니다. 3. main() 함수: 프로그램의 시작점이 되는 main() 함수를 정의합니다. 4. 함수 정의: 프로그램에서 사용할 사용자 정의 함수를 정의합니다. 5. 메인 로직: main() 함수 내부에 프로그램의 핵심 로직을 구현합니다. 이러한 구조를 따르면 프로그램의 가독성과 유지보수성이 높아집니다. 헤더 파일을 통해 코드의 재사용성을 높일 수 있고, 전역 변수와 함수 정의를 통해 프로그램의 구조를 체계적으로 관리할 수 있습니다. 또한 main() 함수를 중심으로 프로그램의 흐름을 파악할 수 있어 디버깅이 용이합니다. 따라서 C 프로그래밍을 배울 때는 이러한 기본적인 구조를 이해하고 익히는 것이 중요합니다.

• 4. 자료형

  C 언어에서 자료형은 프로그램에서 사용되는 데이터의 종류와 크기를 정의하는 중요한 개념입니다. C 언어에서 제공하는 기본 자료형은 다음과 같습니다: - 정수형: char, short, int, long - 실수형: float, double - 논리형: _Bool (C99 이후) 이 외에도 포인터 자료형, 배열 자료형, 구조체 자료형 등 다양한 복합 자료형이 있습니다. 자료형을 적절히 선택하는 것은 프로그램의 메모리 사용량과 성능에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어 정수 연산을 수행할 때는 가능한 작은 크기의 정수형을 사용하는 것이 좋습니다. 또한 C 언어는 자료형 간 암묵적 형변환을 허용하므로, 이를 잘 활용하면 코드의 간결성과 가독성을 높일 수 있습니다. 따라서 C 프로그래밍을 할 때는 자료형의 특성과 크기를 충분히 이해하고, 상황에 맞는 적절한 자료형을 선택하는 것이 중요합니다.

• 5. 선행처리기

  C 언어의 선행처리기(preprocessor)는 컴파일 과정에서 소스 코드를 변환하는 기능을 수행합니다. 대표적인 선행처리기 지시어는 다음과 같습니다: - #include: 헤더 파일을 포함합니다. - #define: 매크로 상수나 함수를 정의합니다. - #undef: 매크로를 제거합니다. - #if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif, #endif: 조건부 컴파일을 수행합니다. - #line: 소스 코드의 행 번호를 변경합니다. - #error: 컴파일 오류를 발생시킵니다. - #pragma: 컴파일러에게 특별한 지시를 내립니다. 선행처리기는 컴파일 전에 소스 코드를 변환하므로, 코드의 가독성과 유지보수성을 높이는 데 도움이 됩니다. 예를 들어 #define을 사용하면 매크로 상수를 정의할 수 있어 코드의 가독성이 향상됩니다. 또한 #ifdef를 사용하면 플랫폼 종속적인 코드를 작성할 수 있습니다. 따라서 C 프로그래밍을 할 때는 선행처리기의 기능과 사용법을 잘 이해하고 활용하는 것이 중요합니다.

• 6. 입출력 함수

  C 언어에서 입출력 함수는 프로그램과 사용자 또는 파일 간의 데이터 교환을 담당합니다. 대표적인 입출력 함수는 다음과 같습니다: - printf(), fprintf(): 형식화된 출력을 수행합니다. - scanf(), fscanf(): 형식화된 입력을 받습니다. - getchar(), fgetc(): 문자 단위 입력을 받습니다. - putchar(), fputc(): 문자 단위 출력을 수행합니다. - gets(), fgets(): 문자열 단위 입력을 받습니다. - puts(), fputs(): 문자열 단위 출력을 수행합니다. 이 외에도 파일 입출력 함수(fopen(), fclose(), fread(), fwrite() 등)와 버퍼링 함수(setvbuf(), setbuf() 등)도 있습니다. 입출력 함수를 적절히 사용하면 프로그램의 사용성과 효율성을 높일 수 있습니다. 예를 들어 printf()를 사용하면 형식화된 출력이 가능하고, scanf()를 사용하면 사용자로부터 입력을 받을 수 있습니다. 또한 파일 입출력 함수를 사용하면 프로그램의 데이터를 영구적으로 저장할 수 있습니다. 따라서 C 프로그래밍을 할 때는 입출력 함수의 사용법을 잘 이해하고 상황에 맞게 적절히 활용하는 것이 중요합니다.

• 7. 연산자

  C 언어에서 연산자는 데이터를 처리하고 조작하는 데 사용되는 기호입니다. C 언어에서 제공하는 주요 연산자는 다음과 같습니다: - 산술 연산자: +, -, *, /, % - 관계 연산자: <, >, <=, >=, ==, != - 논리 연산자: &&, ||, ! - 비트 연산자: &, |, ^, ~, <<, >> - 대입 연산자: =, +=, -=, *=, /=, %=, &=, |=, ^=, <<=, >>= - 증감 연산자: ++, -- - 기타 연산자: sizeof, ?, :, , 이러한 연산자를 적절히 사용하면 복잡한 연산을 간단하게 표현할 수 있습니다. 예를 들어 비트 연산자를 사용하면 효율적인 비트 조작이 가능하고, 증감 연산자를 사용하면 변수의 값을 쉽게 증감시킬 수 있습니다. 또한 연산자 우선순위와 결합 규칙을 이해하면 복잡한 수식을 정확하게 해석할 수 있습니다. 따라서 C 프로그래밍을 할 때는 다양한 연산자의 특성과 사용법을 숙지하고, 상황에 맞는 적절한 연산자를 선택하는 것이 중요합니다.

• 8. 제어문

  C 언어의 제어문은 프로그램의 실행 흐름을 제어하는 데 사용됩니다. 대표적인 제어문은 다음과 같습니다: - 선택문: if-else, switch - 반복문: for, while, do-while - 점프문: break, continue, goto, return 선택문은 조건에 따라 실행할 코드 블록을 선택합니다. if-else문은 단순한 조건 분기에 사용되고, switch문은 다중 조건 분기에 사용됩니다. 반복문은 특정 조건이 만족될 때까지 코드 블록을 반복 실행합니다. for문은 반복 횟수를 명시적으로 지정할 수 있고, while문과 do-while문은 조건식에 따라 반복합니다. 점프문은 프로그램의 실행 흐름을 제어합니다. break문은 반복문을 종료하고, continue문은 현재 반복을 건너뛰며, goto문은 임의의 위치로 이동합니다. return문은 함수를 종료하고 결과값을 반환합니다. 제어문을 적절히 사용하면 복잡한 알고리즘을 효과적으로 구현할 수 있습니다. 예를 들어 반복문을 사용하면 배열이나 리스트의 원소를 순회할 수 있고, 선택문을 사용하면 다양한 조건에 따른 분기 처리가 가능합니다. 따라서 C 프로그래밍을 할 때는 제어문의 특성과 사용법을 충분히 이해하고, 상황에 맞는 적절한 제어문을 선택하는 것이 중요합니다.

• 9. 함수

  C 언어에서 함수는 특정 작업을 수행하는 독립적인 코드 블록입니다. 함수를 사용하면 코드의 재사용성과 가독성을 높일 수 있습니다. C 언어에서 함수는 다음과 같은 특징을 가집니다: - 함수 선언: 함수의 반환 타입, 이름, 매개변수 등을 정의합니다. - 함수 정의: 함수의 실제 동작 코드를 구현합니다. - 함수 호출: 함수를 실행하여 결과를 얻습니다. - 매개변수 전달: 함수에 데이터를 전달할 수 있습니다. - 반환값