LV15 포인터 변수의 원리와 문자열(2차원 배열)

C++ 포인터 연산, 문자열 길이, 문자열 비교

포인터 변수 심화

포인터 연산의 기본 개념

포인터 변수는 배열처럼 사용이 가능합니다. 일반적으로는 (포인터 변수 + 숫자)를 이용해서 배열처럼 접근해야 하지만 해당 방법은 가독성도 떨어지고 사용하는 사람 입장에서 너무 불편하기 때문에 배열처럼 사용 가능한 기능이 들어가 있다.

포인터와 배열의 관계

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char test[10] = "HELLO";

    char ch = 'A';    // 변수 ch의 값은 'A'이다.
    char* p = &ch;    // 포인터 변수 p의 값은 변수 ch의 주소값이다.
    // int* n = &ch;  // 오류! 자료형이 다름

    p = test;  // test 배열의 첫번째 값을 p에 대입한다.
    // p = &test[0];   // 위와 동일한 의미

    // 포인터 연산을 통한 배열 접근
    cout << "*p: " << *p << endl;           // H
    cout << "*(p+1): " << *(p + 1) << endl; // E
    cout << "*(p+2): " << *(p + 2) << endl; // L

    // 배열 표기법으로 접근 (더 편리함)
    cout << "p[0]: " << p[0] << endl;       // H
    cout << "p[1]: " << p[1] << endl;       // E
    cout << "p[2]: " << p[2] << endl;       // L

    // 다른 배열을 가리키도록 변경
    int test2[10] = { 1, 2, 34, 5, 5, 6, 7, };
    int* pint = test2;

    cout << "test2: " << *pint << endl;          // 1
    cout << "*(test2 + 1): " << *(pint + 1) << endl; // 2
    cout << "*(test2 + 2): " << *(pint + 2) << endl; // 34

    cout << "test2[0]: " << pint[0] << endl;     // 1
    cout << "test2[1]: " << pint[1] << endl;     // 2
    cout << "test2[2]: " << pint[2] << endl;     // 34

    return 0;
}
C++
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포인터 산술 연산의 핵심 원리

중요한 공식:

•

arr[i] = (arr + i)

•

배열의 이름 arr은 배열의 시작 주소를 가리킵니다

메모리 구조 이해:

int arr[3] = {10, 20, 30};

주소      메모리     포인터 표현
0x10  ←── [10] ←──── arr, arr+0, &arr[0]
0x14  ←── [20] ←──── arr+1, &arr[1]
0x18  ←── [30] ←──── arr+2, &arr[2]
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포인터 산술 연산의 특징:

•

arr + 1은 주소값에 1을 더하는 것이 아님

•

해당 자료형의 크기만큼 주소가 증가

•

int형이면 4바이트, char형이면 1바이트씩 이동

배열과 포인터 활용 비교

다만 배열의 크기를 넘게 사용이 되기 때문에 사용시 해당 배열의 크기를 넘어가지 않도록 주의해야 한다. 따라서 배열의 이름과 포인터 사이에는 다음과 같은 공식이 성립합니다.

안전한 사용법:

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* ptr = arr;

// 올바른 사용 (인덱스 0~4)
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
    cout << ptr[i] << " ";  // 안전
}

// 위험한 사용 (배열 범위 초과)
cout << ptr[10] << endl;  // 위험! 메모리 침범
C++
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포인터 변수의 활용

문자열 길이 구하는 함수

문자열의 길이를 구하는 사용자 정의 함수를 만들어 보겠습니다. 문자열은 null 문자(\0)로 끝나므로 이를 이용하여 길이를 계산할 수 있습니다.

#include <iostream>
using namespace std;

// 문자열 길이를 구하는 함수
int strlen(char* str)
{
    int len = 0;
    for (size_t i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (str[i] == '\0')
        {
            len = i;
            break;
        }
    }
    return len;
}

int main()
{
    char str[3][10] = { "ABC", "DABC", "ABCGH" };

    for (size_t j = 0; j < 3; j++)
    {
        int len = strlen(str[j]);
        cout << len << endl;
    }

    return 0;
}
C++
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함수 동작 원리:

매개변수: char* str - 문자열의 시작 주소를 받음

반복문: 각 문자를 하나씩 검사

종료 조건: null 문자(\0)를 만나면 반복 종료

반환값: null 문자가 나타난 위치 = 문자열의 길이

출력 결과:

3    // "ABC"의 길이
4    // "DABC"의 길이
5    // "ABCGH"의 길이
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strlen 함수 구현

int strlen_safe(char* str, int max_size)
{
    int len = 0;
    for (int i = 0; i < max_size; i++)
    {
        if (str[i] == '\0')
        {
            return i;  // 길이 반환
        }
    }
    return max_size;  // null 문자를 찾지 못한 경우
}
C++
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개선 사항:

•

최대 크기 제한: 무한 루프 방지

•

안전성 향상: 배열 범위를 벗어나지 않음

•

예외 처리: null 문자가 없는 경우 대응

문자열 비교

문자열 비교 함수 구현

두 문자열이 같은지 비교하는 함수를 직접 구현해 보겠습니다. C++에서 문자열은 문자 배열이므로 각 문자를 하나씩 비교해야 합니다.

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    char strA[256] = "HELLO";
    char strB[256] = "HELLO";

    // 배열의 이름은 해당 배열의 주소이기 때문에
    // 서로 다른 값을 비교할 수 있다.
    // 배열을 한 글자씩 순회하면서 비교해야 한다.

    int flag = 0;
    for (size_t i = 0; i < 256; i++)
    {
        if (strA[i] != strB[i])
        {
            flag = 1;
            break;
        }
    }

    if (flag == 1)
    {
        cout << "다르다" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "같다" << endl;
    }

    return 0;
}
C++
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문자열 비교의 핵심 개념

왜 직접 비교가 안 되는가?

char strA[256] = "HELLO";
char strB[256] = "HELLO";

// 이것은 작동하지 않음!
if (strA == strB)  // 주소 비교, 항상 false
{
    // 실행되지 않음
}
C++
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이유:

•

strA와 strB는 서로 다른 메모리 주소를 가짐

•

배열의 이름은 해당 배열의 시작 주소를 나타냄

•

따라서 주소끼리 비교하게 되어 항상 다름

문자열 비교 함수

bool strcmp_custom(char* str1, char* str2)
{
    int i = 0;

    // 두 문자열을 동시에 순회
    while (str1[i] != '\0' && str2[i] != '\0')
    {
        if (str1[i] != str2[i])
        {
            return false;  // 다름
        }
        i++;
    }

    // 길이가 다른 경우 체크
    if (str1[i] != str2[i])
    {
        return false;  // 길이가 다름
    }

    return true;  // 같음
}
C++
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알고리즘 설명:

동시 순회: 두 문자열을 같은 인덱스로 비교

문자 비교: 각 위치의 문자가 다르면 즉시 false 반환

길이 검증: 한 문자열이 먼저 끝나는지 확인

결과 반환: 모든 검사를 통과하면 true 반환

표준 라이브러리 활용

실무에서는 표준 함수 사용:

#include <cstring>  // C 스타일 문자열 함수
#include <string>   // C++ string 클래스

// C 스타일
if (strcmp(str1, str2) == 0)
{
    cout << "같음" << endl;
}

// C++ 스타일 (권장)
string str1 = "HELLO";
string str2 = "HELLO";
if (str1 == str2)
{
    cout << "같음" << endl;
}
C++
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장단점 비교:

방법	장점	단점
직접 구현	원리 이해, 세밀한 제어	코드 복잡, 버그 위험
C 함수	검증된 구현, 빠름	사용법 복잡, 안전성 낮음
C++ string	사용 편리, 안전함	메모리 오버헤드

실무 활용 팁

문자열 비교 최적화:

•

길이 먼저 비교: 길이가 다르면 즉시 false

•

대소문자 구분: 필요에 따라 tolower() 함수 활용

•

부분 문자열: strncmp() 함수로 일부만 비교

메모리 안전성:

•

항상 배열 크기 확인

•

null 문자 존재 여부 검증

•

버퍼 오버플로우 방지

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혼자 공부하다 보면 누구나 이런 고민을 하게 됩니다.

•

강의는 다 들었지만 막상 손이 안 움직이고,

•

복습을 하려 해도 무엇을 다시 봐야 할지 모르겠고,

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