C언어 강좌 12편. 구조체(Structure Types)

1. 구조체(Structure Types)

이번 편에서는 구조체(Structure Types)에 대해서 알려드리려고 합니다. 서로 다른 변수의 형태를 하나의 블럭으로 묶은걸 구조체라고 하며 구조체의 선언방법은 아래와 같습니다.

struct 구조체의 이름 {
  멤버 변수;
};

여기서 멤버 변수는 구조체 안에서 정의된 변수를 의미하며 우리가 일반적으로 변수를 선언하는 방식과 다르지 않습니다. 필드라고도 하고 구조체 원소라고 부르기도 합니다. 그러면 이제 우리가 구조체를 직접 선언해볼까요?

#include <stdio.h>

struct student {
  int id;
  char *name;
  float percentage;
}; // 구조체 뒤에 세미콜론이 와야함
 
int main() {
  struct student s;
  s.id=1;
  s.name = "김철수";
  s.percentage = 90.5;
  printf("아이디: %d \n", s.id);
  printf("이름: %s \n", s.name);
  printf("백분율: %f \n", s.percentage);
  return 0;
}

결과:

아이디: 1
이름: 김철수
백분율: 90.500000
계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

3~7행을 보시면 구조체 student를 정의하였고 10행을 보시면 구조체 변수 s를 선언하였습니다. 11~13행을 보시면 구조체의 접근 방법을 보여주며 구조체 변수 s의 각각의 멤버 변수에 값을 저장하고 있습니다. 구조체를 사용하면 관련이 있는 정보끼리 한꺼번에 묶을수 있다는 장점이 있습니다. 11~13행을 다시 보시면 . 연산자로 구조체의 멤버를 참조할수 있습니다. 구조체는 어떻게 초기화 할까요?

struct student s={1,"김철수",90.5};

보시는 바와 같이 중괄호를 사용하여 초기값을 적습니다. 그런데, 일일히 구조체를 선언할때 struct를 붙이고 구조체를 선언하다 보니, 여간 귀찮은게 아닙니다. 이는 typedef라는 키워드로 간단하게 줄일 수 있습니다.

/* cprogramminglanguage.net */
#include <stdio.h>

typedef struct _student{
    char name[50];
    unsigned int mark;
} student;
 
void print_list(student list[], int size);
void read_list(student list[], int size);
 
int main(){
 
    const int size = 2;
    student list[size];
    
    read_list(list,size);
 
    print_list(list,size);
}
void read_list(student list[], int size)
{
    printf("학생의 정보를 입력하여 주세요:\n");
 
    for(int i = 0; i < size;i++){
        printf("\n이름:");
        scanf("%s",&list[i].name);
 
        printf("\n마크:");
        scanf("%u",&list[i].mark);
    }
}
void print_list(student list[], int size){
    printf("학생들의 정보:\n");
    
    for(int i = 0; i < size;i++){
        printf("\n이름: %s, 마크: %u",list[i].name,list[i].mark);
    }
}

결과:

학생의 정보를 입력하여 주세요:

이름:김철수

마크:4

이름:김영희

마크:5

학생들의 정보:

이름: 김철수, 마크: 4
이름: 김영희, 마크: 5
계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

이 예제의 이해가 살짝 힘들겠지만, 차근차근 살펴보도록 합시다. 우선, 4행에 등장한 typedef 키워드는 잠시 제껴두고 9~10행을 보시면 함수의 매개변수란에 구조체 배열을 인자로 받을 수 있게끔 해놓았습니다. 여기서, 구조체도 역시 배열로 선언할 수 있으며 함수로 전달할 수 있는 녀석임을 알 수 있습니다. 이어서, typedef에 대한 설명을 마저 하도록 하겠습니다.

typedef 데이터타입 이름;

이 typedef란 녀석은, 기존 데이터 타입에 새로운 이름을 부여합니다. 말 그대로 원래 있던 데이터 타입에 별명을 붙인다는 소리와 같습니다. 한번 직접 사용해볼까요?

#include <stdio.h>

typedef int INT_VAR;
int main()
{
    INT_VAR a=50;
    INT_VAR b=40;
    
    printf("a와 b를 더한 결과: %d\n", a + b);
    return 0;
}

결과:

a와 b를 더한 결과: 90
계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

typedef 키워드를 사용하여 int에 INT_VAR라는 새로운 이름을 붙여주었습니다. int와 INT_VAR는 같은 녀석이라는 소리입니다. 그리고 INT_VAR(int)로 a, b를 선언하고 값을 각각 50과 40으로 초기화 후에 더한 후의 결과물을 출력했습니다. 그렇다면 다시 위 코드로 돌아가 15행을 볼까요?

student list[size];

이는 구조체의 배열 선언으로 배열의 선언방식과 다르지 않고, 이 구조체 배열은 구조체 변수의 모임입니다. 따로 설명드리지 않아도 이해하실것 같아서 넘어가겠습니다. 17행과 22행을 봐볼까요? 구조체 배열 list를 첫번째 인자로 받고있으며 두번째는 그 배열의 길이를 인자로 받고 있습니다. 우리가 10편에서 배웠던 매개변수의 선언방식과 동일합니다. 이제는 한번 구조체 포인터로 들어가볼까요?

2. 구조체 포인터

전 파트의 '포인터'만 잘 이해하셨다면, 이번 구조체 포인터 파트도 별로 어려울 부분이 없습니다. 구조체 포인터는 어떻게 쓰는지 한번 보도록 합시다.

/* www.roseindia.net/c-tutorials/c-structure-pointer.shtml */
#include <stdio.h>

int main() {
  struct st {
  int id;
  char *name;
  char *address;
  };
  struct st employee, *stptr;
  stptr = &employee;
  stptr->id = 1;
  stptr->name = "홍길동";
  stptr->address ="서울";
  printf("직원 안내: 아이디=%d\n%s\n%s\n", stptr->id, stptr->name,
  stptr->address);
  return 0;
}

결과:

직원 안내: 아이디=1
홍길동
서울
계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

10행을 볼까요? 구조체 변수 employee와 구조체 포인터 stptr가 선언되었으며 stptr에 employee의 주소를 기억시키고 있습니다. 그리고 이 구조체 포인터 stptr를 사용하여 구조체 employee의 멤버에 접근이 가능합니다. (12행~15행) 한가지 특이한 것은 -> 연산자를 사용하여 구조체 포인터로 구조체 멤버를 참조하고 있습니다. 원래는 * 연산자를 사용하여 접근할 수 있습니다. (*stptr).id, (*stptr).name, (*stptr).address와 같이 말입니다. 그런데, 매번 구조체 포인터를 통해 멤버에 접근을 하려고 할때 연산자의 우선순위 때문에 괄호로 덮어주어야 하는 불편함이 생기기 때문에 C언어에서는 ->라는 녀석이 존재합니다. 간단하죠?