[C] 함수

 

 

공부했던 자료 정리하는 용도입니다.

재배포, 수정하지 마세요.

 

 

---

 함수 

• 함수의 정의
• 함수의 유형
  * 여러 개의 return문이 존재하는 경우
• 재귀 함수

 

 변수의 존재 기간과 접근 범위 

• 지역 변수(Local Variable), 자동 변수(automatic variable)
• 전역 변수
• static변수
• register 변수

 

---

 

함수

함수의 정의

[반환형] [함수이름] ([자료형 인자이름1], [자료형 인자이름2] ...)
{
    // 함수 호출시 실행될 문장
    return [리턴값] ;	// 반환값이 있는 경우
}

  한번 정의된 함수는 몇 번이고 호출이 가능하고, 함수 안에서 함수를 호출하는 것도 가능하다. (``main``을 포함한 모든 함수는 조건 및 상황에 관계없이 다른 함수를 호출할 수 있다.) 함수가 호출되면 호출된 함수의 영역으로 실행의 흐름이 이동하고, 호출된 함수가 반환되면 다시 함수를 호출했던 함수가 이어서 실행된다.

 

• 반환형 : 함수 호출이 끝나고 반환될 리턴 값의 자료형
              반환 값이 없을 경우 ##void##라고 한다.
• 함수 이름 : 함수의 이름 지정
• 자료형 인자 이름 : 함수를 호출할 때 전달되는 인자의 자료형과 이름을 지정한다. 후에 함수를 호출할 때 정의된 인자 개수에 맞춰 매개변수를 넣어야 한다. 인자가 없는 경우 ##void##라고 하고 함수 호출 시 인자를 전달하면 안 된다.
• return(선택) : 반환 값이 있을 때 사용한다.
  반환형이 ##void##인 함수에도 ##return##문을 사용할 수 있다. 사용하면 값을 반환하지 않고 함수를 빠져나간다는 의미!

 

 

 

함수의 유형

  함수는 인자와 반환 값의 유무에 따라 여러 가지 유형으로 나눌 수 있다. (인자의 수는 여러 개가 될 수 있지만 반환 값은 하나이므로 주의한다.)

 

   함수의 유형 

1. 전달 인자 O, 반환 값 O
2. 전달 인자 O, 반환 값 X
3. 전달 인자 X, 반환 값 O
4. 전달 인자 X, 반환 값 X

 

#include <stdio.h>
// 함수 정의
// 1, 전달인자 O, 반환값 O 
int Add(int num1, int num2)
{
	return num1 + num2;
}

// 2, 전달인자 O, 반환값 X
void ShowAddResult(int num)
{
	printf("덧셈결과 출력 : %d \n", num);
}

// 3, 전달인자 X, 반환값 O
int ReadNum(void)
{
	int num;
	scanf("%d", &num);
	return num;
}

// 4, 전달인자 X, 반환값 X
void HowToUseThisProg(void)
{
	printf("두 개의 정수를 입력하면 덧셈 결과가 출력됩니다. \n");
	printf("두 개의 정수 입력 : ");
}

// main 함수
int main(void)
{
	int result, num1, num2;
	HowToUseThisProg();
	num1 = ReadNum();
	num2 = ReadNum();
	result = Add(num1, num2);
	ShowAddResult(result);
	
	return 0;
 } 

4가지 유형의 함수를 선언하고 ``main``함수에서 호출하는 예시이다.

 

 

#include <stdio.h>

// 함수 선언
int Add(int num1, int num2);	//int Add(int, int);도 가능 
void ShowAddResult(int num);	//void ShowAddResult(int);도 가능 
int ReadNum(void);
void HowToUseThisProg(void);

// main 함수
int main(void)
{
	int result, num1, num2;
	HowToUseThisProg();
	num1 = ReadNum();
	num2 = ReadNum();
	result = Add(num1, num2);
	ShowAddResult(result);
	
	return 0;
 } 

// 함수 정의
int Add(int num1, int num2)
{
	return num1 + num2;
}

void ShowAddResult(int num)
{
	printf("덧셈결과 출력 : %d \n", num);
}

int ReadNum(void)
{
	int num;
	scanf("%d", &num);
	return num;
}

void HowToUseThisProg(void)
{
	printf("두 개의 정수를 입력하면 덧셈 결과가 출력됩니다. \n");
	printf("두 개의 정수 입력 : ");
}

  함수를 ``main``함수 아래에 정의하는 경우 ``main``함수 위에 함수 선언을 해놓지 않으면 컴파일 에러를 일으킨다. 함수의 선언에는 매개변수의 개수 및 자료형 정보만 포함되면 되기 때문에 ``int Increment(int)``같이 매개변수의 이름을 생략하고 선언하는 것도 가능하다.

 

 

  + 여러 개의 return문이 존재하는 경우

int MaxNumberCompare(int num1, int num2)
{
    if(num1 > num2) 
    	return num1;
    else
    	return num2;
}

  함수의 위치에 상관없이 ``return``문이 올 수 있고 ``return``문이 여러 개 오는 것도 가능하다. 그러나 위와 같이 ``return``문이 여러 개인 경우에도 최종적으로 함수를 빠져나가면서 반환되는 값은 하나뿐이다!

 

 

 

 

재귀 함수

#include <stdio.h>

int Factorial(int n)
{
	//재귀함수 탈출 조건
	if(n == 0)
	    return 1;
	else
	    return n * Factorial(n - 1);
}

int main(void)
{
	printf("1! = %d\n", Factorial(1));
	printf("2! = %d\n", Factorial(2));
	printf("3! = %d\n", Factorial(3));
	printf("4! = %d\n", Factorial(4));
	printf("9! = %d\n", Factorial(9));
}

 

실행 결과

  함수 내에서 자기 자신을 다시 호출하는 함수를 의미한다. 위의 예시 같은 경우 ``Factorial`` 함수를 실행하는 중간에 다시 ``Factorial`` 함수가 호출되면 함수의 복사본을 하나 더 만들어서 복사본을 실행하게 된다.(함수를 구성하는 명령문은 CPU로 복사되어 실행된다.) 그래서 함수가 완료되지 않은 상태에서 다시 호출하는 것이 가능한 것이다.

 

 

 

 

 

---

변수의 존재 기간과 접근 범위

   변수의 종류 

• 지역 변수
• 전역 변수
• static 변수
• register 변수

 

지역 변수(Local Variable), 자동 변수(automatic variable)

• 지역변수의 지역은 중괄호 `` { } ``에 의해 형성되는 영역을 의미하고, 이 안에 선언되는 변수들을 모두 지역 변수라고한다.
• 지역변수는 'stack' 메모리 영역에 할당된다.
• 선언된 지역 내에서만 유효하고, 해당 지역을 벗어나면 자동으로 소멸된다.
• 지역변수는 선언된 지역 내에서만 유효하기 때문에 선언된 지역이 다르면 이름이 같아도 문제가 되지 않는다.
• 반복문이나 조건문에도 선언 가능하다.
• 함수의 매개변수도 지역변수의 일종이다.
  선언문이 실행될 때 메모리 공간에 할당되었다가 선언문이 존재하는 함수가 반환되면 메모리에서 소멸된다.

 

 

 

 

전역 변수

• 지역변수와 달리 중괄호 `` { } ``내에 선언하지 않는다.
• 프로그램 전체 영역 어디서든 접근이 가능한 변수이다.
• 프로그램 시작과 동시에 메모리 공간에 할당되어 종료 시까지 존재한다.
• 별도의 값으로 초기화하지 않으면 @@0@@으로 초기화된다.
• 많이 사용하면 프로그램이 복잡해지기 때문에 사용에 신중해야 한다.

 

 

 

static 변수

• 지역변수에 ``static``을 붙여서 만든다.
• 지역변수와 전역 변수의 특성을 동시에 가진다
  * 지역 변수 특성
  선언된 함수 내에서만 접근 가능
  
  * 전역 변수 특성
  처음 1회만 초기화되고 프로그램 종료 시까지 메모리 공간에 존재(전역 변수와 동일한 시기에 할당/소멸)
  초기화하지 않으면 전역 변수처럼 @@0@@으로 초기화

 

 

 

register 변수

• 지역변수에 ``register``를 붙여서 만든다. (전역 변수에는 추가할 수 X)
• 선언하면 해당 변수가 CPU 내의 레지스터에 저장될 확률이 높아진다.
  컴파일러는 이 선언을 힌트로 하여 레지스터의 활용 여부를 결정한다. 최종 결정은 컴파일러가 내리며, 반대로 아무 선언을 안 해도 컴파일러가 레지스터에 할당해야겠다고 판단하면 레지스터에 할당된다.