C 데이터 타입 완전 정복: 정수, 실수, void, 파생 타입과 sizeof

C의 타입 시스템은 변수의 메모리 크기, 값의 범위, 비트 해석 방식을 결정합니다. 표준 타입부터 플랫폼 의존적 크기까지 체계적으로 정리합니다.

타입 분류 체계

정수 타입 상세

크기와 범위는 구현 정의(Implementation-defined)이며, <limits.h> 매크로로 확인 가능.

고정 폭 정수 타입 (<stdint.h>, C99) - 권장

int8_t    int16_t    int32_t    int64_t    // 정확한 폭
uint8_t   uint16_t   uint32_t   uint64_t   // 부호 없는 정확한 폭
int_least8_t   int_fast8_t   // 최소/최속 폭
intptr_t  uintptr_t  // 포인터를 담을 수 있는 정수
intmax_t  uintmax_t  // 최대 폭 정수

크기 확인 프로그램

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

int main() {
    printf("char: %zu byte, 범위: %d ~ %d\n", sizeof(char), CHAR_MIN, CHAR_MAX);
    printf("short: %zu byte, 범위: %d ~ %d\n", sizeof(short), SHRT_MIN, SHRT_MAX);
    printf("int: %zu byte, 범위: %d ~ %d\n", sizeof(int), INT_MIN, INT_MAX);
    printf("long: %zu byte, 범위: %ld ~ %ld\n", sizeof(long), LONG_MIN, LONG_MAX);
    printf("long long: %zu byte\n", sizeof(long long));
    printf("int32_t: %zu byte\n", sizeof(int32_t));
    printf("intptr_t: %zu byte (포인터 크기)\n", sizeof(intptr_t));
    return 0;
}

실수 타입 (부동소수점)

IEEE 754 표준 준수. <float.h> 매크로로 특성 확인.

실수 리터럴 접미사

3.14f     // float
3.14      // double (기본)
3.14L     // long double
1.23e-4   // 지수 표기 (double)
1.23e-4f  // float 지수

void 타입의 세 가지 용도

sizeof 연산자

• 컴파일 타임 연산자 (대부분), 피연산자 평가 안 함

• sizeof(타입) 또는 sizeof 표현식

• 반환 타입: size_t (부호 없는 정수, %zu로 출력)

• 배열에 적용 시 전체 크기, 포인터에 적용 시 포인터 크기

int arr[10];
int *p = arr;
printf("%zu %zu\n", sizeof(arr), sizeof(p));  // 40 8 (64비트에서)

타입 변환 규칙

• 암시적 변환: 승격(char→int), 산술 변환(큰 타입으로 맞춤)

• 명시적 캐스트: (type)expr - 정보 손실 가능성 있음

• 부호 있는/없는 혼합: 부호 없는 쪽으로 변환 (예상치 못한 결과 주의)

모범 사례

• 크기 중요한 곳에 stdint.h 고정 폭 타입 사용

• 실수는 기본 double 사용, 메모리/대역폭 제약 시 float

• sizeof로 배열 원소 수 계산: sizeof(arr)/sizeof(arr[0])

• 포인터 차이/인덱스엔 ptrdiff_t, size_t 사용

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