포인터 & 배열

포인터와 배열의 관계

• 배열은 자료형이 같은 변수를 메모리에 연속으로 할당한 것이다.
• 따라서 각 배열 요소는 일정한 간격으로 주소를 갖는다.

예를 들어, int arr[4];의 배열이 메모리 100번지부터 할당되어 있다면 
int형 변수는 4바이트이기 때문에 각 배열 요소의 주소는 100, 104, 108, 112번지가 됩니다.

 

• ▶ 결국 첫 번째 요소의 주소를 알면 나머지 요소의 주소도 쉽게 알 수 있다.
• 따라서 컴파일러는 첫 번째 요소의 주소를 쉽게 사용하도록 배열명을 첫 번째 배열 요소의 주소로 변경합니다.
• 즉, 배열의 이름은 배열의 시작 주소 값이다.

#include <Stdio.h>

int main(void)
{
	int arr[3] = {1,2,3};
    
    printf("배열의 이름 : %p\n", arr);
    
    printf("배열의 이름 : %p\n", &arr[0]);
    printf("배열의 이름 : %p\n", &arr[1]);
    printf("배열의 이름 : %p\n", &arr[2]);
    
    return 0;
}

실행결과
배열의 이름 : 005AFA14
첫 번째 요소 : 005AFA14
두 번째 요소 : 005AFA18
세 번째 요소 : 005AFA1C

• 배열의 첫 번재 주소값이 005AFA14인데, 배열의 이름을 출력한 결과도 005AFA14로 결과가 같습니다.
• 주소값을 저장할 수 있는 변수는 포인터 변수뿐입니다.
• 여기서 배열의 이름은 포인터 변수임을 알 수 있다.
• 하지만 배열의 이름은 값의 저장이 불가능하고(대입연산자의 피연사자가 될 수 없다).
• 주소 값의 변경이 불가능하다. ▶ 그래서 배열의 이름을 '상수 형태의 포인터'. '포인터 상수'라고 부른다

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포인터 연산

• 포인터 연산은 +, - , ++, -- 연산자를 사용하여 포인터 값을 증가/감소시키는 연산이다.
• 포인터로 곱셈이나 나눗셈은 안된다.
• 예를 들어 크기가 4바이트인 int형 변수의 주소 100번지에 1을 더한 결과는 101이 아닌 104가 된다.
  • 연산 결과 또한 주소이다.

#include <stdio.h>

int main(void){
    char * ptr1 = 0;	// 0대신 NULL을 사용해도 된다.
    int * ptr2 = 0;
    double * ptr3 = 0;
    
    printf("%d번지, %d번지, %d번지\n",ptr1,ptr2,ptr3);
    
    ptr1++;
    ptr2++;
    ptr3++;
    
    printf("%d번지, %d번지, %d번지\n", ptr1,ptr2,ptr3);
    
    return 0;
}
실행결과
0번지, 0번지, 0번지
1번지, 4번지, 8번지

 

• 이러한 포인터의 연산 특성으로 인해서 배열 접근이 가능하다.

#include <stdio.h>

int main(void){
	int arr[5] = {1,2,3,4,5};
    
    int * ptr = arr;
    
    printf("%d %d %d %d %d\n",*ptr, *(ptr+1), *(ptr+2), *(ptr+3), *(ptr+4));
    printf("%d %d %d %d %d\n", arr[0], arr[1], arr[2], arr[3], arr[4]);
    
    return 0;
}
실행결과
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5

▶ *ptr, *(ptr+1), *(ptr+2), *(ptr+3), *(ptr+4)의 출력결과는 arr[0], arr[1], arr[2], arr[3], arr[4]의 출력결과와 모두 동일한 출력결과를 보입니다.

 

• 배열의 이름과 포인터 변수는 상수, 변수의 차이만 있을 뿐, 사실은 동일하다.

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
    int arr[3] = {1, 2, 3};
 
    int * ptr = arr;
 
    printf("%d %d %d\n", *ptr, *(ptr+1), *(ptr+2));
    printf("%d %d %d\n", ptr[0], ptr[1], ptr[2]);
    printf("%d %d %d\n", *arr, *(arr + 1), *(arr + 2));
    printf("%d %d %d\n", arr[0], arr[1], arr[2]);
 
    return 0;
}
실행결과
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3

 

 

 

 

★ 이를 통해 arr[i] == *(arr+i)라는 결론을 내릴 수 있습니다. ★

 

 

 

 

 

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포인터 배열

• 포인터 배열이란 배열 요소로 포인터 변수를 가지는 배열을 의미한다.
• 즉, 포인터 변수로 이루어진 '배열'을 의미한다.
• 기본 자료형 배열과 크게 다르지 않지만 주소값을 저장할 수 있는 포인터 변수를 대상으로 선언된 배열일 뿐이다.
• ★포인터 배열을 선언할 때는 배열 요소의 자료형이 포인터형이므로 배열이름 앞에 *을 붙이면 된다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int num1 = 1, num2 = 2, num3 = 3;
    int * arr[3] = { &num1, &num2, &num3};	// 포인터 배열 선언 및 초기화
    
    printf("주소값 : %p %p %p\n", arr[0], arr[1], arr[2]);
    printf("값 : %d %d %d\n", *arr[0], *arr[1], *arr[2]);
    
    return 0;
}
실행결과
주소값 : 00EFFB24 00EFFB18 00EFFB0C
값 : 1 2 3

▶ 포인터 배열은 메모리에 연속해서 위치하지만 포인터 배열에 저장된 주소값은 연속성을 지니지 않습니다.

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• 포인터 배열은 문자열을 저장할 수 있다.
• 문자열 배열은 문자열의 주소값을 저장하는 배열로서 사실 char형 포인터 배열이다.
• " "큰 따옴표로 묶인 문자열은 메모리 공간에 저장된 후 그 주소값이 반환된다.
• 그리고 저장된 메모리 공간의 시작 주소를 알려준다.
• 반환된 문자열의 주소값은 문자열 첫 번째 문자의 주소이다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	// 문자열 배열 선언 및 초기화
    char * strarr[3] = {"sejong", "university", "computer"};
    
    printf("%s %s %s\n", strarr[0], strarr[1], strarr[2]);
    
    return 0;
}

▶ 포인터 배열의 각 요소는 문자열 상수가 저장된 메모리에서 첫 번째 문자열의 주소값을 저장하고 그 문자를 가리킨다.

따라서 이 값을 변환문자 %s로 출력하면 null 문자가 나올 때까지 모든 문자를 차례로 출력하므로 하나의 문자열이 출력된다.

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배열 포인터

• 배열 포인터란 배열을 가리킬 수 있는 포인터를 의미
• 1차원 배열은 이름 자체가 포인터이기 때문에 배열 포인터가 필요 없다.
• 하지만 2차원 배열은 이름 자체로 포인터의 역할을 할 수 없다.
• 배열 포인터를 사용하는 이유는 2차원 이상의 배열을 가리킬 때 포인터를 배열처럼 사용하기 위해서 
• 따라서 배열 포인터는 2차원 이상의 배열에서만 의미를 가진다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int arr2d[2][3] = {
    {10, 20, 30},
    {40, 50, 60},
    };
    
    printf("%d %d\n", *arr2d[0], *arr2d[1]);
    
    return 0;
}
실행결과
10 40

 

 

• arr2d[0]과 arr2d[1]은 각 부분 배열의 시작 주소를 가리킨다.
• arr2d[0]은 2차원 배열의 첫 번째 행을 의미하고, arr2d[1]은 두 번째 행을 의미한다.

 

 

 

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<배열 포인터 정의>
자료형 (*포인터이름)[가로(행)길이]

! 포인터가 자료형 쪽에 붙는 게 아니라 포인터변수이름 쪽에 소괄호 안에 붙게 된다.

 

 

 

 

• int: 가리킬 수 있는 대상에 대한 정보(즉, int형 변수를 가리키는 포인터)를 의미
• (*ptr): ptr은 포인터임을 의미
• [3]: 포인터 연산에 따른 증가/감소의 폭이다. (값을 1 증가 시 int형이므로 4바이트*3 = 12바이트 이동)

 

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int arr2d[2][3] = {
    {10, 20, 30},
    {40, 50, 60},
    };
    
    int i, j;
    
    int (*ptr)[3] = arr2d;	// 배열 포인터 선언
    
    for (i = 0; i < 2; i++)
    {
    	for (j = 0; j < 3; j++)
        	printf("%d ", ptr[i][j]);	// 배열 포인터로 참조
        printf("\n");
   	}
    
    return 0;
}
    
실행결과
10 20 30
40 50 60

 

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• 1차원 배열에서 arr[i] == *(arr+i)라는 문장이 성립한다.
• 마찬가지로 2차원배열에서도 arr[i] == *(arr+i)이다.

모두 같은 표현

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int arr2d[2][3] = {
    {10, 20, 30},
    {40, 40, 50},
    };
    
    int i, j;
    
    for (i = 0; i < 2 ; i++)
    {
    	for (j = 0; j < 3; j++)
        {
        	printf("%d ", arr2d[i][j]);
            printf("%d ", (*(arr2d + i))[j]);
            printf("%d ", *(arr2d[i] + j));
            printf("%d\n", *(*(arr2d + i) + j));
         }
     }
     
     return 0;
}
실행결과
10 10 10 10
20 20 20 20
30 30 30 30
40 40 40 40
50 50 50 50
60 60 60 60

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포인터 배열 / 배열 포인터 차이

• 포인터 배열: 주소값들을 저장하는 '배열'
• 배열 포인터: 배열의 시작주소값을 저장할 수 있는 '포인터'

 

• 왼쪽은 int형 변수로 이루어진 int형 포인터 배열
• 오른쪽은 가로길이기 3인 int형 2차원 배열을 가리키는 포인터 변수

▶ ( ) 괄호의 유무가 중요

 

 

출처: https://sejong-kr.libguides.com/c.php?g=942235&p=6822367