14 Structure (구조체)

구조체(Structure)는 C 언어에서 여러 개의 다른 데이터 타입을 묶어서 하나의 새로운 데이터 타입을 만드는 데 사용되는 기능입니다. 

구조체는 성질이 비슷한 데이터들을 구조화한 데이터 묶음이자 상자

구조체를 사용하면 서로 다른 타입의 변수들을 하나로 묶어서 새로운 자료형을 정의할 수 있습니다. 이는 복잡한 데이터를 효과적으로 표현하고 다루는 데 도움이 됩니다.

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 학생 정보를 나타내는 구조체 정의
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
};

int main() {
    // 구조체 변수 선언과 초기화
    struct Student student1;
    strcpy(student1.name, "John Doe");
    student1.age = 20;
    student1.gpa = 3.5;

    // 또 다른 구조체 변수 선언과 초기화
    struct Student student2;
    strcpy(student2.name, "Jane Smith");
    student2.age = 22;
    student2.gpa = 3.9;

    // 배열을 사용하여 여러 학생 정보 관리
    struct Student students[2] = {student1, student2};

    // 학생 정보 출력
    for (int i = 0; i < 2; ++i) {
        printf("학생 %d\n", i + 1);
        printf("이름: %s\n", students[i].name);
        printf("나이: %d\n", students[i].age);
        printf("평균 성적: %.2f\n", students[i].gpa);
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

 

이제 student1과 student2를 배열에 넣어서 여러 학생 정보를 관리하고, 반복문을 사용하여 각 학생의 정보를 출력할 수 있습니다. 이러한 방식으로 구조체를 사용하면 데이터를 구조적으로 관리하면서 코드를 간결하고 확장 가능하게 작성할 수 있습니다.

 

 

 

Java의 클래스(class) vs  C언어의 구조체(structure)

Java의 클래스(class)와 C 언어의 구조체(structure)는 모두 데이터를 묶어서 관리하는 데 사용되는 개념이지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.

 

Java의 클래스 (Class)

• 객체 지향 프로그래밍(OOP): Java는 객체 지향 프로그래밍 언어이며, 클래스는 이 개념을 기반으로 합니다. 클래스는 데이터(멤버 변수)와 해당 데이터를 다루는 메서드(멤버 함수)를 함께 묶어놓은 개념입니다.
• 상속, 다형성, 캡슐화: Java 클래스는 상속, 다형성, 캡슐화 등 객체 지향 프로그래밍의 특징을 지원합니다. 이는 코드의 재사용성을 높이고, 유지보수를 용이하게 합니다.
• 힙 메모리 할당: 객체는 힙 메모리에 동적으로 할당되며, 참조 변수를 통해 접근됩니다.
• 생성자와 소멸자: 클래스는 생성자(constructor)와 소멸자(destructor)를 가질 수 있습니다. 생성자는 객체가 생성될 때 호출되며, 소멸자는 객체가 소멸될 때 호출됩니다.
• 인터페이스와 추상 클래스: Java에서는 인터페이스(interface)와 추상 클래스(abstract class)를 통해 추상화를 지원합니다.

C 언어의 구조체 (Structure)

• 절차 지향 프로그래밍: C 언어는 주로 절차 지향 프로그래밍 언어이며, 구조체는 데이터를 묶어 관리하는 데 주로 사용됩니다. 함수와 데이터가 분리되어 있습니다.
• 포인터 활용: 구조체는 주로 포인터를 이용하여 다루어집니다. 포인터를 통해 구조체의 멤버에 접근하거나 동적 메모리 할당이 이루어집니다.
• 스택 메모리 할당: 구조체 변수는 주로 스택 메모리에 할당되며, 값에 직접 접근됩니다.
• 생성자와 소멸자 부재: C 언어에는 명시적인 생성자와 소멸자가 없습니다. 개발자가 직접 초기화와 해제를 관리해야 합니다.

 

 

Keyword typedef

typedef는 C 언어에서 사용되는 키워드로, 새로운 데이터 타입의 별칭(alias)을 지정할 때 사용됩니다. typedef를 사용하면 기존의 데이터 타입에 새로운 이름을 부여하여 코드를 더 읽기 쉽게 만들거나, 코드의 이식성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

 

 

 

포인터 구조체의 접근 

포인터를 이용하여 구조체 멤버에 접근할 때는 -> 연산자를 사용해야 합니다. -> 연산자는 포인터가 가리키는 구조체의 멤버에 접근하는 데 사용됩니다. 구조체 포인터를 사용할 때 -> 연산자를 사용하지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다.

#include <stdio.h>

// 학생 정보를 나타내는 구조체 정의
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
};

int main() {
    // 구조체 포인터 선언과 메모리 할당
    struct Student* studentPtr = malloc(sizeof(struct Student));

    // 포인터를 사용하여 구조체 멤버에 값 할당
    strcpy(studentPtr->name, "John Doe");
    studentPtr->age = 20;
    studentPtr->gpa = 3.5;

    // 포인터를 사용하여 구조체 멤버의 값 출력
    printf("이름: %s\n", studentPtr->name);
    printf("나이: %d\n", studentPtr->age);
    printf("평균 성적: %.2f\n", studentPtr->gpa);

    // 메모리 해제
    free(studentPtr);

    return 0;
}

 

위 예제에서 -> 연산자를 사용하여 studentPtr이 가리키는 구조체의 멤버에 접근합니다. 구조체 포인터를 사용할 때 -> 연산자를 사용하는 것이 일반적이며, 이를 통해 포인터가 가리키는 구조체의 멤버에 접근할 수 있습니다.

 

 

 

구조체 안에 다른 구조체

구조체 안에 다른 구조체를 포함하는 것이 가능합니다. 이를 "중첩 구조체" 또는 "구조체 내부의 구조체"라고 부릅니다. 중첩 구조체를 사용하면 여러 가지 데이터를 계층적으로 구조화할 수 있습니다.

#include <stdio.h>

// 주소 정보를 나타내는 구조체
struct Address {
    char street[50];
    char city[30];
    int zipCode;
};

// 학생 정보를 나타내는 구조체
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
    struct Address address; // 중첩된 Address 구조체
};

int main() {
    // 중첩된 구조체 사용 예제
    struct Student student1;

    // 주소 정보 입력
    strcpy(student1.address.street, "123 Main Street");
    strcpy(student1.address.city, "Cityville");
    student1.address.zipCode = 12345;

    // 학생 정보 입력
    strcpy(student1.name, "John Doe");
    student1.age = 20;
    student1.gpa = 3.5;

    // 정보 출력
    printf("이름: %s\n", student1.name);
    printf("나이: %d\n", student1.age);
    printf("평균 성적: %.2f\n", student1.gpa);
    printf("주소: %s, %s, %d\n", student1.address.street, student1.address.city, student1.address.zipCode);

    return 0;
}

 

위 예제에서 struct Student 안에 struct Address가 중첩되어 있습니다. 이렇게 중첩된 구조체를 사용하면 코드를 조직화하고, 관련 있는 정보들을 더 효과적으로 표현할 수 있습니다.