C언어 문자 포인터와 함수 활용 완벽 가이드

C언어에서 문자 포인터란?

문자 포인터는 문자 타입의 주소 또는 문자 배열(문자열)의 첫 번째 문자의 주소를 저장합니다. 문자열을 조작할 때 문자 포인터는 매우 유용합니다.

C언어에는 별도의 문자열 데이터 타입이 없습니다. 'char' 타입의 배열이 문자열로 간주되므로, char 타입 배열을 가리키는 포인터가 곧 문자열을 나타냅니다. 이 char 포인터는 함수의 인자로 전달되어 문자열을 처리하는 데 사용됩니다.

문자 포인터 선언하기

문자 포인터는 문자 또는 문자 배열을 가리킵니다. 선언 문법은 다음과 같습니다:

char *pointer_name;

문자 포인터 초기화하기

문자 포인터를 선언한 후에는 문자 변수의 주소로 초기화해야 합니다. 문자 배열이 있는 경우, 배열 이름이나 첫 번째 요소의 주소를 제공하여 간단히 초기화할 수 있습니다.

단일 문자를 가리키는 문자 포인터

문자 타입 변수를 가리키는 포인터 초기화 문법:

char *pointer_name = &char_variable;

문자 배열(문자열)을 가리키는 문자 포인터

문자 배열을 가리키는 포인터 초기화 문법:

char *pointer_name = char_array; /*또는*/ char *pointer_name = &char_array[0];

문자 포인터 예제

다음 예제에서는 문자 변수와 문자 배열 두 개를 선언하고, 각각의 주소를 저장하는 두 개의 포인터 변수를 만든 뒤 포인터를 통해 값을 출력합니다.

#include <stdio.h>
int main() {
    // 변수 선언
    char x = 'P';
    char arr[] = "TutorialsPoint";
    // 문자 포인터 선언 및 초기화
    char *ptr_x = &x;
    char *ptr_arr = arr;
    // 값 출력
    printf("Value of x : %c\n", *ptr_x);
    printf("Value of arr: %s\n", ptr_arr);
    return 0;
}

실행 결과

Value of x : P
Value of arr: TutorialsPoint

문자 포인터 심층 이해

문자열은 다음과 같이 배열로 선언됩니다:

char arr[] = "Hello";

문자열은 널(NULL) 문자로 끝나는 문자 배열입니다. 위 배열의 마지막 요소는 널 문자(\0)입니다.

char 타입 포인터를 선언하고 0번째 문자의 주소를 할당합니다:

char *ptr = &arr[0];

배열 이름 자체가 0번째 요소의 주소임을 기억하세요.

char *ptr = arr;

배열 변수 대신 포인터를 사용하여 문자열을 선언할 수도 있습니다(대괄호 없이).

char *ptr = "Hello";

이 경우 문자열이 메모리에 저장되고 그 주소가 ptr에 저장됩니다. 포인터를 증가시키며 문자열을 순회할 수 있습니다.

while(*ptr != '\0'){
    printf("%c", *ptr);
    ptr++;
}

문자 배열 접근하기

%s 서식 지정자를 사용해 문자 포인터 이름으로 문자 배열 전체를 출력할 수 있습니다. 하지만 배열의 각 문자에 개별적으로 접근하려면 문자 포인터 이름 앞에 별표(*)를 붙이고 증가시켜야 합니다.

예제 1: 문자 단위 출력

#include <stdio.h>
int main(){
    char arr[] = "Character Pointers and Functions in C";
    char *ptr = arr;
    while(*ptr != '\0'){
        printf("%c", *ptr);
        ptr++;
    }
}

실행 결과

Character Pointers and Functions in C

예제 2: %s로 한 번에 출력

#include <stdio.h>
int main(){
    char arr[] = "Character Pointers and Functions in C";
    char *ptr = arr;
    printf("%s", ptr);
}

실행 결과

Character Pointers and Functions in C

문자 포인터를 사용하는 문자열 함수들

"string.h" 헤더 파일에는 문자열 길이 구하기, 복사, 비교 등 문자열 처리를 위한 다양한 라이브러리 함수가 정의되어 있습니다. 이 함수들은 char 포인터를 인자로 받습니다.

strlen() 함수

strlen() 함수는 문자열의 길이, 즉 문자 개수를 반환합니다. 함수 원형은 다음과 같습니다:

int strlen(char *)

예제 1: 문자열 길이 출력

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
    char *ptr = "Hello";
    printf("Given string: %s \n", ptr);
    printf("Length of the string: %d", strlen(ptr));
    return 0;
}

실행 결과:

Given string: Hello
Length of the string: 5

예제 2: 사용자 정의 함수로 strlen() 구현

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int str_len(char *);
int main(){
    char *ptr = "Welcome to Tutorialspoint";
    int length = str_len(ptr);
    printf("Given string: %s \n", ptr);
    printf("Length of the string: %d", length);
    return 0;
}
int str_len(char *ptr){
    int i = 0;
    while(*ptr != '\0'){
        i++;
        ptr++;
    }
    return i;
}

실행 결과:

Given string: Welcome to Tutorialspoint
Length of the string: 25

strcpy() 함수

대입 연산자(=)로는 문자열 값을 문자열 변수(char 포인터)에 할당할 수 없습니다. 대신 strcpy() 함수를 사용해야 하며, 원형은 다음과 같습니다:

char * strcpy(char * dest, char * source);

예제 1: strcpy() 사용법

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
    char *ptr = "How are you doing?";
    char *ptr1;
    strcpy(ptr1, ptr);
    printf("%s", ptr1);
    return 0;
}

strcpy() 함수는 대상 문자열 ptr1의 포인터를 반환합니다.

How are you doing?

예제 2: 사용자 정의 str_cpy()로 구현

#include <stdio.h>
#include <string.h>
void str_cpy(char *d, char *s);
int main(){
    char *ptr = "Using the strcpy() Function";
    char *ptr1;
    str_cpy(ptr1, ptr);
    printf("%s", ptr1);
    return 0;
}
void str_cpy(char *d, char *s){
    int i;
    for(i = 0; s[i] != '\0'; i++)
        d[i] = s[i];
    d[i] = '\0';
}

실행 결과:

Using the strcpy() Function

이 함수는 소스 문자열의 각 문자를 널 문자 "\0"에 도달할 때까지 대상 문자열로 복사합니다. 루프 종료 후 대상 배열 끝에 "\0" 문자를 추가합니다.

strcmp() 함수

일반적인 비교 연산자(<, >, <=, >=, ==, !=)로는 두 문자열을 비교할 수 없습니다. 대신 "string.h" 헤더의 strcmp() 함수를 사용합니다. 함수 원형:

int strcmp(char *str1, char *str2)

strcmp() 함수의 반환 값은 세 가지 경우로 나뉩니다:

두 문자열이 동일하면 0을 반환합니다.
str1에서 처음 다른 문자의 ASCII 값이 str2의 해당 문자보다 크면 양수를 반환합니다. 이는 str1이 사전순으로 str2 뒤에 있음을 의미합니다.
str1에서 처음 다른 문자의 ASCII 값이 str2의 해당 문자보다 작으면 음수를 반환합니다. 이는 str1이 사전순으로 str2 앞에 있음을 의미합니다.

예제 1: strcmp() 사용법

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
    char *s1 = "BASK";
    char *s2 = "BALL";
    int ret = strcmp(s1, s2);
    if (ret == 0)
        printf("Both strings are identical\n");
    else if (ret > 0)
        printf("The first string appears after the second string \n");
    else
        printf("The first string appears before the second string \n");
    return 0;
}

실행 결과:

The first string appears after the second string

s1을 "BACK"으로 변경하고 다시 실행하면:

The first string appears before the second string

예제 2: 사용자 정의 str_cmp()로 구현

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int str_cmp(char *str1, char *str2);
int main(){
    char *s1 = "The Best C Programming Tutorial Available Online";
    char *s2 = "The Best C Programming Tutorial Available Online";
    int ret = str_cmp(s1, s2);
    if (ret == 0)
        printf("Both strings are identical\n");
    else if (ret > 0)
        printf("The first string appears after the second string\n");
    else
        printf("The first string appears before the second string\n");
    return 0;
}
int str_cmp(char *str1, char *str2) {
    while (*str1 != '\0' && *str2 != '\0') {
        if (*str1 != *str2) {
            return *str1 - *str2;
        }
        str1++;
        str2++;
    }
    // 두 문자열이 같으면 0 반환
    return 0;
}

실행 결과:

Both strings are identical

str_cmp() 함수는 두 문자열의 같은 인덱스에 있는 문자를 비교하며, 어느 한쪽 문자열이 끝나거나 문자가 다를 때까지 계속합니다. 다른 문자를 발견하면 두 문자의 ASCII 값 차이를 반환하고, 루프가 정상 종료되면 0을 반환합니다.

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