02 데이터와 C언어

변수와 상수

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int angel = 1004;

• 변수: 어떤 값이 저장될 수 있는 메모리 공간
• 리터럴 상수(literal constant): 문자 그대로의 의미를 갖고 값이 변하지 않는 수

scanf() 함수의 기본적인 사용법

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#include <stdio.h>

int main() 
{
 int i = 0;

 scanf("%d", &i); // & : ampersand

 printf("value is %d \n", i);

 return 0;
}

이렇게 코드를 짠 후 build를 하면 오류가 나온다.

이를 해결하기 위해서는 2가지 방법이 있다.

1. 코드 제일 위에 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 삽입
2. project - properties - C/C+ - preprocessor에 define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 삽입

❓ &를 붙여야 하는 이유??

❗ &를 붙이게 되면 변수의 주소를 넘겨주게 된다! 그 주소에 해당하는 메모리 값을 넘겨준다. 값을 넘겨주게 되면, 이후에 코드들에 값이 덮이기 때문에 보안의 문제가 있다고 한다.
또한, 여러 개 입력을 받게 해줄 수 있다는 장점도 있다.

정수의 오버플로우

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#include <stdio.h>

int main() 
{
 unsigned int i = 0; // 4byte가 나옴!ㄴ

 printf("%u \n",sizeof(unsigned int)); //unsigned int //4

 printf("%u", sizeof(i)); // 4

 return 0;
}

변수를 지정할 때, 변수가 가질 수 있는 최대/최소값 사이에서 지정해주어야 한다. 그렇지 않으면 오버플로우가 발생한다.

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main() 
{
 unsigned int i = 0b11111111111111111111111111111111; // 4byte(32bit)가 나옴!
 unsigned int u = UINT_MAX;

 printf("%u\n", i);
 printf("%u\n", u);

 printf("%d\n", i); // signed int로 잘못 지정해주는 경우: -1이 나옴

 unsigned int u_max = UINT_MAX;
 signed int i_max = INT_MAX;

 printf("max of uint = %u\n", u_max); //4294967295
 printf("max of  int = %d\n", i_max); //2147483647


 return 0;
}

이렇게 코드를 돌려보면, min, max 값이 다름을 확인할 수 있다.

다양한 정수형들

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위와 같이, 여러 가지의 정수형 자료형이 있다.

• 출처: 코딩도장
• 참고: 자료형 전체 정리

이식성이 높은 고정 너비 정수형

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변수, 자료형의 size를 정확하게 지정해줄 수 있다!

printf를 사용할 때, 형식 지정자를 모를 수도 있다. 그렇기에 <inttypes.h>가 include되어있는 경우 type을 알아서 알 수 있다.(stdint.h는 없어도 된다.)

#include <stdio.h>
#include <stdint.h> //inttypes.h 있으면 없어도 됨
#include <inttypes.h>

int main()
{
 int i;

 int32_t i32;
 int_least8_t i8;
 int_fast8_t f8;
 intmax_t imax;
 uintmax_t uimax;

 i32 = 1004;

 printf("me32 = %d\n", i32);
 printf("me32 = %" "d" "\n", i32);
 printf("me32 = %" PRId32 "\n", i32); //PRId32: macro (`PRI`nt `d`ecimal `32`)





}

scanf()를 사용할 때도 사용 가능하다!

문자형

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컴퓨터는 문자들도 모두 숫자로 처리하여 인식한다. 그렇기에 ASCII chart를 통해 숫자로 변환하여 인식한다.

int main()
{
 char c = 'A';
 char d = 65; //d="A"
 int salary= 100000;

 printf("%c %hhd \n", c, c);
 printf("%c %hdd \n", d, d);

 printf("%c \n", c + 1); // B

 // escape sequence example

 char a = '\a';
 // printf("%c", a); //ring bell sound
 // printf("\07"); // 8진수 7 // ring bell sound
 // printf("\x7"); // 16진수 7 // ring bell sound
 // printf("\x23"); // output sharp

 printf("$ ______ \b\b\b\b\b\b");
 scanf("%d", &salary);

 return 0;
}

부동소수점형(Floating point types)

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Scientific Notations

과학, 공학 분야에서 천문학적이게 큰 숫자를 다루기 위해 사용함.

• m x $10^n$ 로 표현하며, m은 significand, n은 exponent로 부름
• 123.45 -> 12345 x $10^-2$ = 1.2345 x $10^+2$

Normalized significand: 1.xxxx * $2^n$

메모리 저장

이번엔 부동소수점이 메모리에 어떻게 저장되는지를 살펴보자.

int main()
{
 printf("%u\n", sizeof(float)); //4
 printf("%u\n", sizeof(double)); //8
 printf("%u\n", sizeof(long double)); //8이 나온다! double과 동일 vscode에서는 12나옴


 // 선언

 float f = 123.456f;
 double d = 123.456;

 float f2 = 123.456; //메모리 오류:truncation from 'double' to 'float' 오류 발생: double이 float보다 메모리 2배 사용
 double d2 = 123.456;

 int i = 3;
 float f3 = 3.0f; //3.0 실수 표현을 꼭 해줘야 함!
 double d3 = 3.0; //3.0

 float f4 = 1.234E10f; //scientific notation //e(소문자)도 됨

 float f5 = 0x1.1p1;
 double d5 = 1.0625e0;

 printf("%f %F %e %E \n", f, f, f, f);
 printf("%f %F %e %E \n", d, d, d, d);
 printf("%a %A \n", f5, f5);
 printf("%a %A \n", d5, d5);

 return 0;
}

부동소수점의 한계

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int main()
{
 //round off erorss (ex1)
 float a, b;
 a = 1.0E20f + 1.0f;
 b = a - 1.0E20f;
 printf("%F\n", b); //1.0이 나와야 하지만, 0이 나온다!

}

• 너무 범위 차이가 큰 숫자끼리 연산을 하면 이렇게 값이 정확히 출력되지 않는다!!
• 부동소수점 메모리를 사용하는 구조의 차이에서 기인한 오류이다.
• 또한, 0.01을 계속 더한다고 해서 1을 만들 수 없다!! 0.9999로 출력되는 오류가 있다.

int main()
{
 //overflow
 float max = 3.402823466e+38F;
 printf("%f\n", max);

 max = max * 100.0f;

 printf("%f\n", max); //inf error

 //underflow
 float min = 1.401298464e-45F;
 printf("%e\n", min);
 min = min / 100.0f; //subnormal: 부동소수점 형의 정밀도로 표현할 수 없이 작은 수라서 0으로 날아가버린 숫자를 의미함

 printf("%e\n", min);

 float f = 104.0f;
 printf("%f\n", f);
 f = f / 0.0f;
 printf("%f\n", f);



 return 0;
}

위와 같이 overflow, underflow가 발생하기도 한다.

불리언형(Bool Type)

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#include <stdbool.h>

int main()
{
 printf("%u Byte \n", sizeof(_Bool)); //1byte

 _Bool b1, b2;
 b1 = 0;
 b2 = 1;

 printf("%d %d \n", b1, b2);

 return 0;
}

• Bool은 0 또는 1이다!!
• False가 아니면 True로 본다!

복소수형

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복소수는 만들어 사용하는 게 보편적이다.