Secure Cordng C - 포인터의 개념과 이해 #2

1-5 포인터와 연산

1. 포인터와 포인터와의 산술 연산

• 주소는 정수 타입의 상수이므로 근본적으로는 산술 연산 가능
• 덧셈과 곱셈 그리고 나눗셈에 의한 연산은 할 수 없는데 이는 잘못된 메모리 참조로 인한
  프로세스의 비정상 종료를 최소화하기 위함
• 피연산자를 포인터로 하는 연산자는 오직 뺄셈만 가능
• 뺄셈의 결과는 정수 타입의 값이며 이 값은 두 위치 사이의 차(거리)를 의미

#include <stdio.h>

int str_length(const char *str)

{

char *p = str;

while(*p++)

/* nothing */;

return (p - str) -1;

}

void main()

{

printf("length of hello = %d\n", str_length("hello"));

}

---

2. 포인터와 정수의 산술 연산

• 피연산자가 포인터와 정수인 경우에는 뺄셈과 덧셈만 가능
• 포인터와 정수와의 연산 결과는 포인터(주소)이며 그 값은 포인터가 가리키는 객체의 크기의 정수배

#include <stdio.h>

typedef struct {

int x, y;

} Point;

void main()

{

char *pChar = 0;    printf(" pChar + 1 = %d\n", pChar + 1);

char *pShort = 0;    printf(" pShort + 1 = %d\n", pShort + 1);

int *pInt = 0;    printf(" pInt + 1 = %d\n", pInt + 1);    

long *pLong = 0;    printf(" pLong + 1 = %d\n", pLong + 1);

float *pFloat = 0;    printf(" pFloat + 1 = %d\n", pFloat + 1);

double pDouble = 0;    printf(" pDouble + 1 = %d\n", pDouble + 1);

Point *pPoint = 0;    printf(" pPoint + 1 = %d\n", pPoint + 1);

}

• 이와 같이 연산되는 이유는 배열과 같이 연속된 형태의 메모리에서 다음 원소에 올바르게 접근할 수 있도록 하기 위함

---

3. 포인터와 산술 연산 정리

• 포인터 - 포인터 = 정수(Gap)
• 포인터 + 정수 = 포인터
• 포인터 - 정수 = 포인터(배열의 시작 주소로 부터, 다음의 원소를 자동으로 계산하기 위해)

주소(Address)란? CPU가 특정 메모리에 접근하기 위해 부여한 양의 정수(0을 포함)

임의의 배열 arr의 인덱스 i가 있다고 가정하자.

arr[i] == *(arr + i) => *(arr + sizeof(*arr) * i)

^------- 컴파일러가 알아서 수행함

---

1-6 배열 포인터

1. 배열의 이름과 주소 연산자

• 배열의 이름은 첫 번째 원소의 시작 주소로 해석(상수)

---

2. 주소 연산자의 유무

• 배열의 이름에 주소 연산자를 사용하는 것과 하지 않은 것은 완전히 다른 의미
• 아래의 코드는 컴파일러에 따라 다른 오류를 출력함
1. C 컴파일러(Visual Studio 2013 기준): warning C4047: '초기화 중' : 'int *의 간접 참조 수준이 'int (*)[3]과(와) 다릅니다.
2. C++ 컴파일러(Visual Studio 2013 기준): error C2440: '초기화 중' : 'int (*)[3]에서 'int *'(으)로 변환할 수 없습니다.

void main()

{

int arr[3];

int *p1 = arr;    //OK

int *p2 = &arr;    //ERROR

}

---

3. 배열 포인터(Pointer to Array)

• 배열 타입의 주소를 저장하는 포인터를 배열 포인터라고 한다.
• 배열의 타입은 '타입[길이]'
• 배열 포인터의 선언 방법 : 원소의_타입(*변수명)[길이];

void main()

{

int arr[3];

int *p1 = arr;    //OK

// int *p2 = &arr;    // Warning in C, Error in C++

int(*p2)[3] = &arr;

}

---

1-7 포인터 배열

1. 포인터 배열

• 원소의 타입을 포인터로 하는 배열을 의미

#include <stdio.h>

void main()

{

char *msg[] = { "hello", "hi", "bye" };

int i;

for(i = 0; i < 3; i++)

printf("msg[%d] = %s\n", i, msg);

}

---

2. 배열 포인터의 사용

• 명령행의 옵션이 main 함수의 배열 포인터로 전달

#include <stdio.h>

void main(int argc, char *argv[])

{

int i;

for(i = 0; i < argc; i++)

printf("argv[%d] = %s\n", argv[i]);

}

---

1-8 2차원 배열과 포인터

1. 2차원 배열과 포인터

• 2차원 배열은 원소가 1차원 배열인 1차원 배열임
• 2차원 배열을 가리키는 포인터의 선언은 배열 포인터를 사용해야 함
• 배열 포인터 선언 방법 : 원소의_타입(*변수명)[열의길이];
• 2차원 배열에 대한 포인터는 이중 포인터가 아님

void main()

{

int arr1[6] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

int *p1 = arr1;

int arr2[2][3] = { { 1, 2, 3 }. { 4, 5, 6 } };

int(*p2)[3] = arr2;

}

---

2. 2차원 배열을 사용한 함수 호출

• 포인터를 사용하지 않고 2차원 배열을 함수의 인자로 사용하는 방법

#include <stdio.h>

void display(int arr[][3], int row)

{

int i, j;

for(i = 0; i < row; i++){

for(j = 0; j < 3; j++)

printf("%d ", arr[i][j]);

printf("\n");

}

}

void main()

{

int arr[2][3] = { { 1, 2, 3 }. { 4, 5, 6 } };

display(arr, 2);

}

• 포인터를 사용한 방법

#include <stdio.h>

void display(int(*arr)[3], int row)

{

int i, j;

for(i = 0; i < row; i++){

for(j = 0; j < 3; j++)

printf("%d ", arr[i][j]);

printf("\n");

}

}

void main()

{

int arr[2][3] = { { 1, 2, 3 }. { 4, 5, 6 } };

display(arr, 2);

}

3. 2차원 배열에서의 첨자 연산

• arr[i][j] = (*(arr + i))[j] = *(*(arr + i) + j)