구조체

구조체

• 여러 종류의 변수를 모아서 한 번에 만들 수 있도록 한 것
• 배열과의 차이: 배열은 같은 종류의 변수를 여러 개 만들 때 사용

예시 1: 평면 위의 점을 x, y 좌표로 표현

• 구조체를 사용하지 않았을 때

float a_x, a_y;
float b_x, b_y;

• 구조체를 사용했을 때

struct point {
    float x;
    float y;
} a, b;

• 구조체를 사용하지 않으면 a_x와 a_y 등의 관계가 불명확함
• 구성 요소가 많을수록 구조체가 유리해짐
• point는 구조체 태그, 구조체 태그가 선언되면 이후에 그 태그로 변수 생성 가능

struct point {
    float x;
    float y;
} a, b;

// 구조체 변수 안의 멤버에 접근
a.x = 3.0;
b.y = a.x * 2;

// 배열처럼 초기화 가능
struct point a = {2.0, 3.0};

// 구조체 변수끼리 대입
struct point a = {2.0, 3.0}, b;
b = a;

예시 2: 두 점의 좌표를 입력 받아서 두 점 사이의 거리 출력

struct point {
    float x, y;
};
struct point a, b;
float d;

scanf_s("%f", &a.x);
scanf_s("%f", &a.y);
scanf_s("%f", &b.x);
scanf_s("%f", &b.y);

d = (a.x - b.x)*(a.x - b.x) + (a.y - b.y)*(a.y - b.y);
d = sqrt(d);

printf("%f\n", d);

• struct point는 구조체의 틀만 선언하는 것이고 실제로 공간이 할당되는 것은 아님
• 실제 공간 할당은 변수를 만들 때 할당

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구조체 배열

struct point {
    float x, y;
};
struct point b[5];

b[2].x = 1.0;
b[3].y = b[2].x * 3;

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구조체 포인터

struct point {
    float x, y;
};
struct point a;
struct point *c;

c = &a;
(*c).x = 7.0;
(*c).y = (*c).x + 2;

• (*c).x 는 c->x 와 같이 사용할 수 있음

#include <stdio.h>
int main() {
    struct point {
        float x, y;
    };
    struct point b[5];
    struct point *c;

    c = b;
    c[1].x = 2.0;
    (c+2)->y = (*(c+1)).x + (b+1)->x;
    
    for (int i=0; i<5; i++) {
        printf("%f ", b[i].x);
        printf("%f\n", b[i].y);
    };
}

// 출력 결과: b[1].x = 2.0, b[2].y = 4.0

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구조체 관련 문법

• 구조체 멤버로 가능한 것들: 변수, 배열, 포인터, 다른 구조체 변수
• 자기 참조 구조체: 구조체 멤버로 자신을 포함하는 경우
  • 자기 자신(구조체)를 넣을 경우 무한히 큰 공간을 차지하므로 불가능
  • 자기 자신의 포인터는 가능
• typedef: 사용자가 새로운 자료형 이름을 만들어 사용할 수 있게 함

typedef struct point {
    float x, y;
} t_point;
...
t_point a, b;

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구조체와 함수

#include <stdio.h>
#include <math.h>

struct point {
    float x, y;
};

float dist(struct point a, struct point b) {
    float d;
    d = (a.x-b.x)*(a.x-b.x) + (a.y-b.y)*(a.y-b.y);
    d = sqrt(d);
    return d;
}

int main(void) {
    struct point e, f;
    float d;
    
    scanf("%f", &e.x);
    scanf("%f", &e.y);
    scanf("%f", &f.x);
    scanf("%f", &f.y);
    d = dist(e, f);
    printf("%f\n", d);
}

• 함수의 매개변수로 구조체형이 올 수 있음
• 인자가 매개변수로 복사됨
  • 값에 의한 호출
  • 각각의 멤버들이 그대로 복사됨
  • 멤버가 많을 경우 비효율적이 될 수 있음 → 구조체 포인터를 주로 이용

#include <stdio.h>
#include <math.h>

struct point {
    float x, y;
};

float dist(struct point *a, struct point *b) {
    float d;
    d = (a->x - b->x)*(a->x - b->x) + (a->y - b->y)*(a->y - b->y);
    d = sqrt(d);
    return d;
}

int main(void) {
    struct point e, f;
    float d;
    
    scanf("%f", &e.x);
    scanf("%f", &e.y);
    scanf("%f", &f.x);
    scanf("%f", &f.y);
    d = dist(&e, &f);
    printf("%f\n", d);
}