함수

 

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함수란?

• 함수는 어떤 기능을 하도록 만든 코드 묶음.
• 처음 한 번만 작성하면 나중에 필요할 때마다 계속 불러 사용할 수 있다.
• 함수는 입력을 받아서 출력을 내보내는 박스로 생각할 수 있다.

// 예시
#include <stdio.h>

int sum(int a, int b);		// sum 함수 선언

int main(void){
	int x=3, y=4;
    int result;
    
    result = sum(x, y)		// sum 함수 호출
    printf("result는 %d입니다.\n", result);
    
    return 0;
}

int sum(int a, int b){		// sum 함수 정의
	int hap;
    
    hap = a+b;
    
    return hap;
}

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함수의 3가지 상태

1. 함수 정의

• 함수 정의 = 함수를 만드는 것
  • 반환형: 함수가 수행된 후의 결과
  • 함수이름: 함수의 기능에 맞는 이름
  • 매개변수: 함수가 기능을 수행하는 데 필요한 데이터

반환형 함수이름(매개변수)
{
     함수 내용
}

 

int sum(int a, int b){
	int hap;
    
    hap = a + b;
    
    return hap;
}
! return은 함수의 실행결과를 돌려주는 제어문

• 반환형: sum 함수는 두 정수의 합을 반환하므로 int를 사용
• 함수이름: 두 정수를 더하는 함수이니 sum으로 함수명 지정
• 매개변수: sum 함수는 두 정수를 더하는 함수이므로 int형 변수를 2개 선언

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2. 함수 선언

• 함수 선언 = 컴파일러가 새로 만든 함수를 인식할 수 있도록 함수의 형태를 알리는 역할
• C언어에서는 가장 먼저 main() 함수가 컴파일러에 의해 컴파일되기 때문에 main() 함수 뒤에 등장하는 함수는 컴파일러가 알지 못해 오류가 발생
• 따라서 컴파일러에게 함수가 정의되어 있다고 main함수 앞에 알려야 한다! ▶ 함수선언
• 필요한 함수를 main 함수 밑에 차례로 정의하고, main 함수 앞에는 모든 함수를 선언하여 작성

반환형 함수이름(매개변수);
int sum(int a, int b);

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3. 함수 호출

• 함수 호출 = 만든 함수를 사용
• 함수의 이름을 적은 후 괄호를 열고 매개변수들을 넣은 후 괄호를 닫는 것으로 함수를 호출
• 반환하는 데이터가 있을 경우 =(대입 연산자)를 통해 대입받을 수 있다.

반환받을 변수 = 함수이름(매개변수);
result = sum(x, y);

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여러 가지 함수 유형

1. 매개변수와 반환값이 모든 있는 경우

• 매개변수와 반환값이 모두 있는 경우는 가장 일반적인 형태의 함수

int Add(int num1, int num2) 	//매개변수는 int형 정수 둘이며, 이 둘을 이용한 덧셈을 진행
{
	int result = num1 + num2;
    
    return result; 		// return에 의해 result의 값이 반환
}

2. 반환값이 없는 경우

• 반환값이 없다고 해서 값을 출력할 수 없는 것은 아니다.
• 이런 경우에는 반환할 필요가 없기 때문에 int를 쓰지 않고, void라는 반환형을 사용한다.

void ShowAddResult(int num)		// 여기서 사용한 void는 반환하지 않는다는 뜻
{
	printf("덧셈결과 출력 : %d\n", num);
    					// return문이 없다.
}

3. 매개변수가 없는 경우

• 함수를 호출할 때 매개변수를 전달하지 않는다.

int InputNum(void) 		// 여기서 사용한 void는 매개변수를 전달하지 않는다는 뜻
{
	int num;
    scanf("%d", &num);
    
    return num;
}

4. 매개변수와 반환값이 모두 없는 경우

• 둘 다 없는 경우는 사용방법을 소개하는 함수
• 이 함수는 단순히 메시지를 전달하는 함수이기 때문에 매개변수의 전달도, 반환값도 불필요
• 따라서, 매개변수와 반환형 둘다 void로 선언

void HowToUse(void) 
{
	printf("두개의 정수를 입력하면 덧셈결과를 출력합니다.\n");
    printf("정수를 입력 하세요.\n")
}

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변수의 존재기간과 접근범위

1. 지역변수

• 지역변수 = 한정된 지역에서만 사용되는 변수
• 중괄호 {} 안에 선언되는 변수는 지역변수
• 그래서 함수가 중괄호를 벗어나면 사라진다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	{
    	int num = 3;
    }
   	
    printf("%d\n", num);
    
    return 0;
}

컴파일 에러 발생

▶ 변수 num은 중괄호로 묶은 블록 안에 선언되어 블록 밖에서 num을 사용하려고 하면 변수를 찾을 수 없기 때문에 컴파일 에러가 발생.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int num = 3;
    {
    	printf("%d\n", num);
    }
   	return 0;
}

▶ 변수 num은 main 함수 블록에 선언되어 있고, printf가 있는 블록도 main 함수 블록 안에 있기 때문에 num이 main 함수 블록 안에서 사용하는 것이 되므로 문제가 없다.

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2. 전역변수

• 전역변수 = 어떤 변수 영역 내에서도 접근할 수 있는 변수
• 지역 변수와 달리 중괄호 내에 선언되지 않는다.
• 전역변수의 선언은 프로그램의 구조를 복잡하게 만들기 때문에 가급적 제한.
• 전역변수와 지역변수의 이름은 다르게 하는 것이 좋다.

#include <stdio.h>

int num = 3;

int main(void)
{
	printf("%d\n", num);
    
    return 0;
}

▶ num은 main 함수 바깥에 선언되어 어디에서든 접근 가능

main 함수에서 호출한 다음에, num 값을 출력하는데 이때 num 값은 전역 변수 num 값이다.

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3. static 변수

• void 지역변수를 선언할 때 static 선언을 추가하면 static 변수(정적 지연 변수)가 된다.
• static 변수는 코드 블록 안에 선언하므로 일반 지역변수와 같이 사용 범위가 블록 안으로 제한된다.
• 하지만 일반 지역변수와 static 변수는 저장 공간이 메모리에 존재하는 기간이 다르다.

static 자료형 변수이름;

 

#include <stdio.h>

void plusplus(void);	// plusplus 함수 선언

int main(void)
{
	int i;
    for (i=0; i<5; i++)
    	plusplus();
     return 0;
 }
 
 void plusplus(void)
 {
 	int num1 = 0;		// 일반 지역변수로 선언
    static int num2 = 0;	// static 변수로 선언
    
    num1++;
    num2++;
    
    printf("local : %d, static : %d\n", num1, num2);
 }

// 실행결과
local : 1, static : 1
local : 1, static : 2
local : 1, static : 3
local : 1, static : 4
local : 1, static : 5

• 일반 지역변수:
  
  • 함수가 호출될 때 메모리에 할당되고 반환될 때 메모리에서 제거된다.
  • 그래서 일반 지역변수가 호출될때마다 메모리에 새롭게 할당되고 그때마다 1로 초기화.
• static 변수:
  • 저장 공간이 할당되어 유지하는 시점이 함수 호출과 무관.
  • static 변수는 프로그램이 실행될때 메모리에 할당되며 프로그램이 끝날 때까지 존재한다.
  • 그래서 함수가 호출될 때마다 1씩 증가하므로 1부터 5까지 출력되는 것이다.

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4. register 변수

• 지역변수에 register 라는 선언을 추가하면 변수는 메모리 대신 CPU의 레지스터를 사용한다.
• 레지스터는 CPU 안에 있어 데이터 처리 속도가 가장 빠른 공간이므로 일반 변수보다 속도가 빠르다.

register 자료형 변수이름;

▶ register 선언을 추가해도 컴파일러가 합당하지 않다고 판단하면 레지스터에 할당되지 않는다.

반대로 register 선언을 하지 않아도 컴파일러가 레지스터에 할당해야겠다고 판단하면 레지스터에 할당된다.

지금은 거의 이용되지 않는 지정자

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재귀함수

• 재귀함수 = 함수 내에서 자기 자신을 다시 호출하는 함수
• 재귀함수를 작성할 때는 반드시 이 함수의 호출이 끝날 수 있는 지점을 마련해 주어야 한다.
• 그렇지 않으면 무한루프에 빠지고 runtime error가 발생한다.

#include <stdio.h>

int factorial(int n)
{
	if(n==0)
    	return 1;
    return n * factorial(n-1);
 }
 
 int main(void)
 {
 	printf("3! = %d\n", factorial(3));
    
    return 0;
 }
 
 //실행결과
 3! = 6

• 매개변수와 반환값은 자연수이기 때문에 int형으로 지정
• factorial 함수에서는 n부터 역순으로 1씩 감소하면서 재귀호출을 한다.
• if 문은 탈출조건으로 n이  0이 되었을 때 함수가 종료되도록 정의되어 있다.

▶ factorial 함수는 계산 결과가 즉시 구해지는 것이 아니라 재귀호출로 n -1을 계속 전달하다가 n이 0일 때 비로소 1을 반환하면서 n과 곱하고 다시 결괏값을 반환한다.

그 뒤 n과 반환된 결과값을 곱하여 다시 반환하는 과정을 반복한다.

재귀함수는 하나의 함수에서 코드를 반복 실행하는 듯하지만 실제로는 새로운 함수를 실행하는 것과 같다.

 

 

 

출처: https://sejong-kr.libguides.com/c.php?g=942233&p=6822325