📌 Chapter 04 - 변수와 자료형 - 변수의 사용

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3. 변수의 사용

1) 변수 선언과 초기화

1-1) 변수 선언

·        변수 선언 시 끝에 반드시 **세미콜론(;)**을 붙여야 한다.

·        변수는 적절한 자료형으로 선언해야 하며, 자료형이 유효 범위를 결정한다.

·        초기화를 하지 않으면 **쓰레기 값(Garbage Value)**이 들어갈 수 있다.

❗ 오타 주의: `doduble` → `double`

- 예: `int a;`, `double c, d;` 등으로 선언한다.

1-2) 변수 초기화

·        선언과 동시에 초깃값을 대입하는 과정을 변수의 초기화라 한다.

·        초기화를 하지 메모리는 다른 프로그램과 공유되기 때문에 초기화하지 않은 변수에는 예측 불가능한 값이 들어갈 수 있다.

·        따라서, 변수는 선언과 동시에 초기화하는 것이 좋다.

 

2) 정수형 자료형

• 정수형 자료형은 소수점이 없는 정수 데이터를 저장하기 위한 자료형이다.
• 변수 앞에 자료형을 선언하면, 해당 자료형에 맞는 메모리 공간 크기가 확보된다.
• 저장 가능한 범위는 자료형의 비트 수와 부호(Sign) 여부에 따라 달라진다.

2-1) 정수형 자료형의 종류와 크기

• 정수형 자료형은 short, int, long, long long으로 나뉜다.
• 각 자료형은 signed(부호 있음) 또는 **unsigned(부호 없음)**로 구분된다.

⭕ 주요 정수형 자료형:

자료형	크기	범위 (signed)	범위 (unsigned)
short	2byte (16bit)	-32,768 ~ 32,767	0 ~ 65,535
int	4byte (32bit)	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647	0 ~ 4,294,967,295
long	4byte (32bit)	-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647	0 ~ 4,294,967,295
long long	8byte (64bit)	-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807	0 ~ 18,446,744,073,709,551,615

 

✅ 주의할 점
⚠️ 부호가 없는 unsigned형은 모두 양수만 저장할 수 있으므로, 양수 범위를 더 넓게 사용할 수 있다.
⚠️ signed형은 음수와 양수 모두를 저장할 수 있지만, 음수를 위해 절반의 범위를 양보한다.

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2-2) 4byte 자료형의 표현

• 대표적으로 사용하는 int형은 4byte(32bit)를 사용한다.
• unsigned int를 사용하면 모든 비트를 양수로 활용할 수 있어, 더 큰 양의 정수를 저장할 수 있다.

⛏️ 예시로 살펴보면,
⭕ signed int는 -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647
⭕ unsigned int는 0 ~ 4,294,967,295의 범위를 갖는다.

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💻 예제 코드 - 정수형 자료형의 크기 출력

#include <stdio.h>

 

int main() {

    printf("short: %lu byte\n", sizeof(short));

    printf("unsigned short: %lu byte\n", sizeof(unsigned short));

    printf("int: %lu byte\n", sizeof(int));

    printf("unsigned int: %lu byte\n", sizeof(unsigned int));

    printf("long: %lu byte\n", sizeof(long));

    printf("unsigned long: %lu byte\n", sizeof(unsigned long));

    printf("long long: %lu byte\n", sizeof(long long));

    printf("unsigned long long: %lu byte\n", sizeof(unsigned long long));

    return 0;

}

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💻 예제 코드 2 - signed와 unsigned 비교

#include <stdio.h>

 

int main() {

    signed int a = -100;

    unsigned int b = 4294967196; // int 범위 초과 값

 

    printf("signed int a = %d\n", a);

    printf("unsigned int b = %u\n", b);

    return 0;

}

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✅ 마무리 정리

1️⃣ 정수형 자료형은 소수점 없는 값을 저장하며, 메모리 크기에 따라 범위가 다르다.
2️⃣ signed는 부호를 포함하며, unsigned는 양수만 표현할 수 있다.
3️⃣ int는 가장 널리 사용되며, 4byte(32bit)의 크기를 가진다.
4️⃣ sizeof 연산자를 통해 자료형의 크기를 확인할 수 있다.
5️⃣ 부호에 따라 동일한 크기의 자료형이라도 저장 범위가 달라지므로 주의가 필요하다.

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3) 실수형 자료형

• 실수형 자료형은 소수점이 포함된 데이터를 저장하기 위한 자료형이다.
• 부동 소수점(Floating-point) 방식으로 표현되며, 소수점 위치를 고정하지 않고 값과 지수를 따로 저장한다.
• 수학 계산, 과학기술 연산 등 정밀도가 요구되는 상황에서 많이 사용한다.

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3-1) 실수형 자료형의 종류 및 범위

자료형	크기	범위	정밀도
float	4byte (32bit)	약 1.2E-38 ~ 3.4E38	소수점 6~7자리
double	8byte (64bit)	약 2.2E-308 ~ 1.8E308	소수점 15~16자리
long double	8byte (64bit)	(PC에선 double과 같음)	동일

⚠️ PC 환경에서는 double과 long double이 동일하게 동작하는 경우가 많다.

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3-2) float 자료형

• float형은 소수점 6자리까지 유효하다.
• 7번째 자리부터는 자동 반올림되어 출력된다.
• 출력 시 %f 서식 지정자를 사용한다.

💻 예제 코드 - BMI 계산

#include <stdio.h>

 

int main() {

    float height = 1.75; // 단위: meter

    float weight = 68.0; // 단위: kg

 

    float bmi = weight / (height * height);

    printf("BMI = %.2f\n", bmi); // 소수점 둘째 자리까지 출력

    return 0;

}

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3-3) double 자료형

• double형은 소수점 15자리까지 정확히 표현할 수 있다.
• 16자리까지 유효, 17번째 자리에서 반올림된다.
• 정밀한 연산이 필요한 상황에서 사용한다.

💻 예제 코드 - 삼각형 넓이 계산

#include <stdio.h>

 

int main() {

    double base = 10.25;

    double height = 7.80;

   

    double area = (base * height) / 2;

    printf("삼각형의 넓이 = %.4lf\n", area); // 소수점 넷째 자리까지 출력

    return 0;

}

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4) 캐스트 연산자 (형변환 연산자)

• 캐스트 연산자는 자료형을 명시적으로 변환할 때 사용한다.
• 정수형 데이터를 실수형으로 바꿀 때 자주 사용된다.
• 자동 형변환은 컴파일러가 판단하여 이루어지며, 강제 형변환은 개발자가 직접 자료형을 지정한다.

✅ 형식: (자료형) 변수명

⚠️ 정수끼리 나누면 정수 결과만 출력되므로, 실수 결과를 원할 경우 캐스트 연산자를 반드시 사용해야 한다.

💻 예제 코드 - 캐스트 형변환

#include <stdio.h>

 

int main() {

    int a = 7;

    int b = 2;

 

    float result1 = a / b;             // 정수 나눗셈: 3

    float result2 = (float)a / b;      // 형변환된 실수 나눗셈: 3.5

 

    printf("정수 나눗셈 결과: %f\n", result1);

    printf("실수 나눗셈 결과: %f\n", result2);

    return 0;

}

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✅ 마무리 정리

1️⃣ float는 소수점 6자리까지 유효하고, double은 15자리까지 정밀하다.
2️⃣ 실수 계산이 필요한 경우에는 float보다 double을 사용한다.
3️⃣ %f는 float, %lf는 double 출력을 위한 서식 지정자이다.
4️⃣ 정수끼리 나눌 경우 실수로 결과를 얻고 싶다면 캐스트 연산자를 사용해야 한다.
5️⃣ (자료형) 변수명 형태로 형변환을 지정한다.

 

4) 문자형 변수란

• 문자형 변수(char)는 알파벳 문자 하나를 저장할 때 사용한다.
• 문자 하나는 1바이트 크기를 차지하며, 모든 문자는 아스키 코드(ASCII code)로 표현된다.
• 예를 들어, 'A'는 아스키 코드 65에 해당하며, 메모리에는 10진수 65가 저장된다.

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4-1) char 자료형의 세부 종류

signed char

·        char는 내부적으로 정수형으로 처리된다.

·        일반적으로 signed char로 취급된다.

·        저장 범위는 -128 ~ 127이다. (2의 보수 표현 기준)

unsigned char

·        부호가 없는 unsigned char는 0 ~ 255 범위의 값을 저장할 수 있다.

·        정수 데이터의 바이트 단위 처리에 자주 사용된다.

✳️ char형 변수는 문자 데이터 뿐만 아니라 1바이트 정수 데이터를 처리할 수도 있다.

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4-2) 문자 입력과 출력 시 주의할 점

문자와 문자열의 차이

·        문자 하나는 'A'처럼 **작은 따옴표(' ')**로 감싼다.

·        문자열은 "ABC"처럼 **큰 따옴표(" ")**로 감싼다.
⚠️ 작은 따옴표를 써야 char 변수에 문자 하나를 올바르게 저장할 수 있다.

출력 형식 지정자

·        문자형 변수는 내부적으로 정수이므로 출력 형식에 따라 다르게 출력된다.
⭕ 예시
1️⃣ %c → 문자 자체 출력
2️⃣ %d → 10진수 아스키 코드 값 출력
3️⃣ %o → 8진수 출력
4️⃣ %x → 16진수 출력

4-3) 문자와 정수 연산 가능

• 모든 문자는 아스키 코드 값으로 매핑되어 있으므로, 정수와 산술 연산이 가능하다.
  ✅ 예를 들어, 'A' + 1의 결과는 'B'가 된다.

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✅ 마무리 정리

1️⃣ char형은 1바이트 크기의 문자 또는 정수 데이터를 저장하는 자료형이다.
2️⃣ 문자 하나는 **작은 따옴표(' ')**로 감싸서 사용한다.
3️⃣ 출력할 때 %c는 문자, %d는 정수 아스키 코드 값을 출력한다.
4️⃣ 문자형 변수는 정수형처럼 산술 연산이 가능하다.
5️⃣ signed char는 -128 ~ 127, unsigned char는 0 ~ 255 범위를 가진다.

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💻 예제 코드

#include <stdio.h>

 

int main() {

    char alphabet = 'A'; // 문자 'A' 저장

 

    printf("문자 출력: %c\n", alphabet);         // 문자로 출력

    printf("아스키 코드(10진수): %d\n", alphabet); // 아스키 코드 65 출력

    printf("아스키 코드(8진수): %o\n", alphabet);  // 아스키 코드 8진수 출력

    printf("아스키 코드(16진수): %x\n", alphabet); // 아스키 코드 16진수 출력

 

    // 문자형 변수에 정수 연산 적용

    printf("다음 문자: %c\n", alphabet + 1);       // 'B' 출력

    printf("다음 문자의 아스키 코드: %d\n", alphabet + 1); // 66 출력

 

    return 0;

}

📝 위 예제는 문자형 변수의 다양한 출력 방식과 아스키 코드 연산 가능성을 보여주는 대표적인 예이다.
이처럼 char형은 단순한 문자 저장 용도뿐만 아니라 정수처럼도 활용 가능하다는 점을 반드시 기억해야 한다.