3. 포인터

C에서 어려운 포인터입니다. C는 low-level 언어라고 하는데 바로 이 포인터를 이용해 메모리에 직접 접근이 가능하기 때문에 low-level 언어라고 불립니다. 그렇다면 이 포인터는 과연 어떤 것일까요?

int num = 10; 즉 변수 num의 경우 int형이므로 4바이트가 메모리에 저장이 된다. 이 메모리의 주소 값을 임의로 0x123456부터 시작한다고 가정해보자. 이때 이 0x123456이라는 번지를 주소 값이라고 한다. 이 주소 값 역시 저장할 수 있는 값이며 포인터 변수는 메모리의 주소 값을 저장하기 위한 변수이다.

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포인터 변수의 선언

이 포인터 변수의 선언은 매우 간단하다. 다음을 보자

int * pnum; // int 형 변수를 가리키는 포인터 변수 pnum

double * pnum2; // double 형 변수를 가르키는 포인터 변수 pnum2

float * pnum3; // float 형 변수를 가르키는 포인터 변수 pnum3

즉 저장하고자 하는 변수의 형에 따라 포인터 변수의 형 역시 정해진다.

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& 연산자

& 연산자는 피연산자의 주소 값을 반환하는 연산자이다. 이를 다음의 예시를 통해 살펴보면 다음과 같다.

#include <stdio.h>
 
int main(void) {
    int num = 7;
    int* pnum;
    pnum = &num; // num의 주소값을 &연산자를 통해 반환하여 포인터 변수 pnum을 초기화 한다.
 
    return 0;
}

이때 변수의 형과 포인터 변수의 형은 일치해야 한다. 즉 다음의 경우는 오류가 발생할 수 있다.

#include <stdio.h>
 
int main(void) {
    int num = 7;
    double* pnum; 
    pnum = &num; // double 형 포인터 변수에 int형 변수의 주소값을 넣으려 하므로 오류 발생
 
    return 0;
}

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* 연산자

* 연산자는 포인터가 가리키는 메모리 공간에 접근할 때 사용하는 연산자이다. 다음을 보자. 주석이 그 의미이다.

*pnum = 20; // 포인터 변수 pnum이 가리키는 메모리 공간인 변수 num에 int 값 20을 저장하라

printf("%d", *pnum); // 포인터 변수 pnum이 가리키는 메모리 공간인 변수 num에 저장된 값을 출력하라

예시를 통해 살펴보자

<소스코드>

#include <stdio.h>
 
int main(void) {
    int num1 = 50, num2 = 100;
    int* pnum;
 
    pnum = &num1; // 포인터 변수 pnum이 int형 변수 num1을 가리킴
    (*pnum) += 30; // num1 += 30과 동일하다
 
    pnum = &num2; // 포인터 변수 pnum이 int형 변수 num2를 가리킴
    (*pnum) -= 30;
 
    printf("num1 : %d\n", num1); // 50 + 30 
    printf("num2 : %d\n", num2); // 100 - 30
 
    return 0;
}

<실행결과>

위의 결과를 그림으로 그려보면 다음과 같다.

포인터 구조

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예제

int형 변수 num1, num2를 선언과 동시에 각각 30, 20으로 초기화하고 int형 포인터 변수 ptr1, ptr2를 선언하여 각각 num1, num2를 가리키게 하자. 그 후 ptr1과 ptr2를 이용하여 num1의 값을 10 증가시키고, num2의 값을 10 감소시키자. 이제 두 포인터 변수 ptr1과 ptr2가 가리키는 대상을 서로 바꾸고 ptr1과 ptr2가 가리키는 변수에 저장된 값을 출력하라

#include <stdio.h>
 
int main(void) {
    int num1 = 30, num2 = 20;
    int* ptr1, * ptr2;
 
    // ptr1, ptr2가 num1과 num2를 가리키게 한다.
    ptr1 = &num1;
    ptr2 = &num2;
 
    // ptr1과 ptr2를 각각 10 증가 10 감소
    (*ptr1) += 10;
    (*ptr2) -= 10;
 
    // 두 포인터 변수 ptr1과 ptr2가 가리키는 대상 변경
    int* temp;
    temp = ptr1;
    ptr1 = ptr2;
    ptr2 = temp;
 
    // 출력
    printf("*ptr1 = %d\n", *ptr1);
    printf("*ptr2 = %d\n", *ptr2);
 
    return 0;
}

<실행결과>