C언어 - 연산자(1/2)

오늘의 포스팅에서는 연산자에 대해서 알아 보겠습니다. 연산자란  뭐 다들 익히 알고 있듯이 사칙 연산은 기본으로 알고 있음을 봤을 때 연산자가 어떤 역할을 하는 지, 어떤것 인지는 충분히 다들 알 고 있습니다. 우선 연산자의 기능별 종류를 알아 보도록 하겠습니다.

 

 

연산자 기능별 종류	연산자 표기
산술 연산자	+  -  *  /  %
부호 연산자	+  -
대입 연산자	=  복합대입연산자
관계 연산자	==  !=  <=  ,< >=  >
증감 연산자	++  --
포인터 연산자	*  &  []
구조체 연산자	.  ->
논리 연산자	||  &&  !
비트 연산자	|  &  ~  >>  <<
삼향 조건 연산자	?  :
쉼표 연산자	,
sizeof 연산자	sizeof
캐스트 연산자	(type)  type()
괄호 연산자	()
C++연산자	new delete  ::  .*  ->*

 

1. 산술 연산자

 

 산술 연산자란? 더하고 곱하고 빼고 나누는 가장 많이 사용되는 연산입니다. 프로그래밍에서의 산술을 하기 위한 기본적인 연산자인데, 수학과 마찬가지로 + -는 수학기호와 같은 기호를 사용 하게 됩니다. 하지만 곱하기의 경우는 알파벳 X와 혼동이 되기때문에 *를 사용하고 나누기의 경우 키보드에서 할당된 문자가 없으므로 / 로 사용하여 표현을 합니다.

 

산술연산자 계산에서는 피 연산자가 모두 정수형이면 결과도 정수형이고 하나라도 실수형이라면 결과는 실수형이 됩니다. 예시를 들어보겠습니다.

 

4/2        //결과 2
3.0/2.0        //결과 1.5
5/4        //결과 1

 

예시 코드입니다. 5개의 숫자를 더하여 평균을 구하게 되는 것인데 14 , 54, 23, 27, 50을 더하여 평균을 구하는 소스를 짜보도록 하겠습니다.

#include<stdio.h>
 
void main()
{
    int numbers = 0;
 
    numbers = 14 + 54 + 23 + 27 + 50;
    printf("총합 = %d, 평균=%d\n", numbers, numbers / 5);//33.6
}

단순하게 총합과 평균을 구하게 되는 print함수를 표현한 것입니다. 결과를 확인해보겠습니다.

음 총합은 168 계산이 잘 되었군요. 하지만 평균값에서 무너가 이상함이 보이지 않나요?  168을 5로 나누면 평균값은 33.6이 나와야 합니다. 하지만 저기서 표기는 33으로 표기가 되었습니다. 위에서 말 했던 대로 정수형과 정수형을 나눴기 때문에  정수부분만 표기하게 되는 것입니다. 소수점 자리를 버리는 것을 계획하고 있었다면 저렇게 쓰는 것도 올바른 방법이긴 하지만, 소수점 까지 정밀하게 표현을 해야한다면 number를 float형 등의 실수형으로 선언을 하거나 아니면 나누기의 분모를 5가 아닌 5.0으로 하여 둘중 하나가 실수 형임을 밝혀서 실수형으로 표기되도록 하여야 합니다. 위의 모든 경우들은 나누기로만 예시를 들었지만 사칙연산의 4개 모두 해당이 됩니다. 하지만, 산술 연산자가 아직 하나 남았습니다. 그것은 바로 %라는 연산자입니다.

 

%연산자는 나누기가 몫을 리턴 하는 것과는 다르게 몫은 버리고 리턴을 시켜 나머지를 출력하게 됩니다. 나머지를 7%3 은 1의 값이 나오고 4%2의 값이 0이 나오는 값이 나오는 것을 안다면 사실 나머지 연산의 기능은 충분히 활용 할 수 있습니다. 하지만 나머지 연산을 어디서 확인을 할 수 있을까요? 바로 짝수와 홀수를 구별 할 때 대표적으로 쓸 수 있습니다. 짝수의 경우 2로 나누었을때 나머지가 0인 수이고 홀수의 경우 2로 나누었을 경우 나머지가 1인수가 되기 때문에 이것으로 구별이 가능합니다. 또 나머지값에 따라서 (예를 들어 3으로 나눴을 경우 나올 수 있는 나머지 값은 0, 1, 2 세가지가 있다.) 조건을 나누고 싶은 경우에는 switch(n%3)등의 형태를 이용하여 함수를 짤 수도 있습니다. 나머지 연산자는 정수를 받아서 정수로 값을 리턴을 해주며 실수형으로 계산을 하였을 경우에는 에러를 출력하게 됩니다.

 

2. 부호 연산자

 

부호 연산자는 산술 연산자와 비슷하게 생긴 형태로 + 와 - 의 형태를 가지고 있습니다. 부호 연산자의 역할은 변수의 부호를 바꿔주는 역할을 합니다. 만약에 num_1에 10이라는 값을 가지고 있었다면 -num_1이라는 형태의 변수는 -10의 값을 가지고 있는 것입니다. 물론 반대로 도 가능합니다.(음수를 가진 변수에 - 를 붙여주면 양수 변수가 됩니다.)

 

몇개 예시를 들어보겠습니다. 산술 연산자와 합쳐 졌을 때의 부호 연산자입니다. 소스를 한번 알아 보겠습니다.

a와 b를 계산하는 여러가지 경우입니다.  첫 번째와 두 번째의 경우는 계산이 사칙연산처럼 되어있기 때문에 간단하게  알아 볼 수 있습니다. 헷갈리는 것은 세번째와 4번째의 경우입니다. 하지만 우선 이 4개 모두 정상적으로 계산 될까요? 답은 아니다 입니다. 위에 연산자를 기능별로 나누어 놓은것과 한 번 번갈아 보게 되면 잘못된 점을 찾을 수 있겠지만 이 조차도 헷갈리는 분들을 위해 알려드리겠습니다. 3번째의 경우를 보면 a + -b 는 a와 - 부호연산자가 붙은 b를 더하겠다 라는 의미를 갖게 되어 정상적으로 계산이 되는 것이 맞습니다. 하지만 4번 째것을 보게 되면 표면적으로 보이는 의미는 a에서 b에 - 부호연산자가 붙은 b값을 뺀다인데 실제 표기로는 --로 되어 있습니다. --는 사칙연산도 부호 연산자도 아닙니다. 위에서 표에서 볼 수 있듯이 이는 증감 연산자의 가감 연산자를 의미하는 것입니다. 그렇기 때문에 이는 정상적으로 표시가 되지 않습니다. 하지만 이런 계산 언젠가는 할텐데 이게 안되면 어떻게 하냐고요? 그때는 괄호를 이용 하면 간단하게 해결할 수 있습니다. a - ( -b) 로 표기를 하면 컴파일 과정에서 증감 연산자가 아니라 부호 연산자와 산술 연산자가 나눠 져있구나를 구별 할 수 있게됩니다.

 

부호연산자는 사실 기본적으로 표기되는 숫자의 부호는 +이기때문에 +는 필요 없다고 생각이 되지만 unsigned가 있어서 signed가 있듯 대칭적으로 +가 있습니다. 딱히 있어서 좋은 기능이라고 하자면...

#include<stdio.h>
 
void main()
{
    int num_1 = -1; int num_5 = -1;
    int num_2 = 3;  int num_6 = +3;
    int num_3 = -6; int num_7 = -6;
    int num_4 = 6;  int num_8 = +6;
}

3. 대입 연산자

 

대입연산자란, 말그대로 대입, 변수에 대입하는 연산자를 의미 합니다. 대입연산자 중 가장 흔하디 흔한것이 바로 = 기호입니다. num라는 변수에 10이라는 값을 대입시켜주려면 = 기호를 사용하여 다음과 같이 표기합니다. num=10; , = 기호는 왼쪽에 있는 값에 오른쪽 값을 대입하게 됩니다. 또한 우변이 수식으로 이루어 졌을 경우엔 계산을 해서 나온 결과 값을 왼쪽에 대입시켜줍니다. 예시를 들어 number = 2+3; 이라는 것이 있음 number라는 변수에는 5라는 값이 대입되게 됩니다. 물론 2+3으로 적으나 미리 계산을 해서 5라고 적어 놓으나 5로 표기되는 것은 차이가 없습니다. 우변에는 함수, 문자, 숫자, 등등 계산값을 낼 수만 있다면 어떠한것도상관이 없는데 좌변값의 경우는 좀 정해진 경우인 경우가 많기 때문에 좌변, 대입 연산자의 좌항에 대해서 자세히 알아 보겠습니다.

 

좌변값

 

대입연산자의 좌항에는 좌변값(Ivalue:left value)만 올수 있는데 좌변값이란 대입 연산자의 왼쪽에 올 수 있는 값이라는 뜻을 의미 합니다. 더 정확하게말하자면 좌변값이란 실제 메모리를 점유중인 것이며, 값을 마음대로 바꿀 수 있는 대상을 의미합니다. 예를 들어 int i; 라고 선언을 해놓으면 이것은 메모리의 일부를 차지를 하고 있으며 대입을 하는 대로 바로바로 값을 바꿀 수 있기 때문에 i=3이라는 형태가 가능하게 됩니다. 되는 경우 보단 안되는 경우를 따지는 것이 더 좋기 때문에 안되는 여러가지 경우를 알려드리겠습니다. 

 

3 + 4 = 1;
a + b = 10;

4. 증감 연산자

 

증감연산자란 말 그대로 피연산자를 1씩 증가시키거나 감소시키는 역할을 하는 연산자 입니다. 루프 제어 변수 처럼 순서대로 어느 작업을 할 때 변수값을 하나씩 증감시키는 경우가 많기 때문에 증감 연산자가 따로 존재합니다. 1씩 증가 시키는것은 다음과 같습니다.

1. x = x + 1;
2. x += 1;
3. x++;

음.. 근데 이 증감 연산자 x++ 어디서 많이 보았지 않나요? 네 맞습니다. 앞에서 조건문중 for문 할때 있었습니다. for문에서 증감 들어가는데에 i++등으로 넣어서 활용했었죠. 네 위에 3개 전부 for문의 증감에 사용할 수 있는 식들 입니다.

 

전위형과 후위형

 

증감 연산자에 사용에는 전위형과 후위형이 있습니다. 전위형과 후위형에 대해서 일단 먼져 보고 설명 가곘습니다.

 

1. 전위형(prefix)   : 증감 연산자가 피연산자 앞에 위치하는 경우 ++x --x
2. 후위형(postfic)  : 증감 연산자가 피연산자 뒤에 위치하는 경우 x++ x--

증감 연산자의 사용은 다음과 같이 2가지 경우로 나뉘어 집니다. 일반적으로 두 가지의 경우는 별 차이가 없습니다. 하지만 수식 내에서는 차이가 있습니다. 전위형은 값을 증가시킨후 결과를 리턴, 후위형은 결과를 리턴한후 값을 증가시킨다는 차이가 있습니다.

#include<stdio.h>
 
void main()
{
    int i = 4;// 값 초기화
    //증감 연산자(후위형)
    printf("i의 값은%d 입니다\n", i++);//출력
 
    i = 4;//다시 값 4로 ~
    //증감 연산자(전위형)
    printf("i의 값은%d 입니다\n", ++i);//출력
}