포인터

1. 포인터

• 포인터는 메모리 주소를 저장하는 변수로, 일반 변수는 값을 저장하지만, 포인터는 해당 값이 저장된 메모리 주소를 저장
• 주소 연산자: &

int a = 10;
int *pa = &a;  // 변수 a의 주소를 포인터 pa에 저장

 

2. 주소 출력

• 주소를 출력할 때는 포인터 전용 형식 지정자 %p를 사용해야 하며, 이는 16진수로 출력

printf("%p\n", &a);  // a의 주소를 16진수로 출력

• 10진수로 출력하려면 %u 형식 지정자를 사용

printf("%u\n", (unsigned int)&a);  // 주소를 10진수로 출력

 

3. 포인터와 간접 참조 연산자: *

• 포인터 변수가 가리키는 값을 참조하려면, 간접 참조 연산자 *를 사용
• 포인터 pa가 가리키는 변수 a는, *pa로 값을 접근할 수 있으며 pa = &a와 &*pa = pa는 동일한 의미
• 즉, *pa = a -> &a = &*pa = pa

int a = 10;
int *pa = &a;  // a의 주소를 pa에 저장
printf("%d\n", *pa);  // 포인터 pa가 가리키는 a의 값 출력 (10)
*pa = 20;  // a의 값을 20으로 변경

 

4. scanf에서 포인터

• scanf 함수에서 입력받을 때, 변수가 저장된 주소를 제공해야 한다.

int a;
scanf("%d", &a);  // 변수 a의 주소에 값을 저장

 

5. 포인터의 대입

• 포인터끼리 값을 대입할 때, 동일한 자료형을 가리키는 포인터끼리만 가능

int a = 10, b = 20;
int *pa = &a, *pb = &b;
pa = pb;  // pa와 pb는 모두 int형 포인터이므로 대입 가능

 

6. const 예약어를 사용한 포인터

• const 예약어를 사용하여 포인터가 가리키는 변수의 값을 변경할 수 없도록 할 수 있다.
• 이는 포인터를 통한 간접 참조로 값을 바꿀 수 없다는 의미

const int *pa = &a;  // pa를 통해 a의 값을 변경할 수 없음
*pa = 20;  // 오류 발생

변수 a는 직접 변경할 수 있지만, 포인터 pa를 통해서는 변경할 수 없다.

 

7. 주소와 포인터의 차이

• 주소는 상수이고, 포인터는 변수와 같다.
• 이를 통해 두 포인터가 하나의 주소를 가리킬 수 있다.

 

8. 포인터와 주소의 크기

• 모든 포인터는 가리키는 자료형에 관계없이 크기가 동일

int *p1;
char *p2;
double *p3;

printf("%lu\n", sizeof(p1));  // 출력: 8
printf("%lu\n", sizeof(p2));  // 출력: 8
printf("%lu\n", sizeof(p3));  // 출력: 8

 

9. 포인터의 대입 규칙

1. 같은 자료형을 가리키는 포인터끼리만 대입 가능

2. 형 변환을 통해 다른 자료형 포인터도 대입 가능

int a = 10;
double b = 20.0;
int *p1 = &a;
double *p2 = &b;

p1 = (int *)p2;  // 형 변환을 통해 다른 자료형 포인터도 대입 가능

 

10. 포인터를 사용하는 이유

• 포인터는 함수에서 두 변수의 값을 교환(swap) 할 때 유용
• 포인터를 사용하지 않으면 함수 내에서 변수의 값이 제대로 바뀌지 않는다.

void swap(int *x, int *y) {
    int temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}

int main() {
    int a = 10, b = 20;
    swap(&a, &b);  // a와 b의 주소를 전달하여 값을 교환
    printf("%d %d", a, b);  // 출력: 20 10
}

• 포인터를 사용하지 않고 두 변수의 값을 교환하려면, 함수에 값을 직접 전달해야 한다.
• 그러나 C 언어에서 함수 인자는 값에 의한 호출로 전달되기 때문에, 함수 내부에서 변수의 복사본을 사용하게 되고, 따라서 함수 내부에서 값을 변경해도 원래 변수의 값은 변경되지 않는다.

void swap(int x, int y) {
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

int main() {
    int a = 10, b = 20;
    swap(a, b);  // 값만 전달
    printf("%d %d", a, b);  // 출력: 10 20 (값이 바뀌지 않음)
}