[C언어] 2. 변수와 자료형 기초(1)

1. 변수

변수(variable) : 프로그램이 사용하는 데이터를 일시적으로 저장할 목적으로 사용하는 메모리 공간(>메인 메모리에 생성됨)

 

조금 더 직관적으로 풀어보자면, '데이터를 담는 상자'라고 볼 수 있다.

데이터의 종류에 따라 여러가지 데이터 타입이 존재한다.(ex. 정수, 실수, 문자 등)

-변수 선언

컴파일러에게 어떤 타입의 변수가 사용되는지 미리 알리는 것

선언 시에는 변수의 자료형(데이터타입)을 앞에 선언하고, 변수명(상자의 이름)을 지정해준다.

 

int x; //x라는 변수가 정수라는 데이터 타입을 사용할 것을 보임

float y; //y라는 변수가 실수라는 데이터 타입을 사용할 것을 보임

char c; //c라는 변수가 문자라는 데이터 타입을 사용할 것을 보임

....

 

-변수 초기화

변수를 초기화해준다는 것은, 변수(상자)안에 넣을 초기값을 지정해준다는 것이다.

 

 

물론, 변수의 데이터타입에 맞는 초기값을 입력해야한다.

 

int i; //i라는 변수를 선언함
i=100; //변수에 초기값을 입력함

int i = 100; //변수 선언하면서 초기값을 입력할 수도 있다.

 

-대입 연산

대입연산(assignment operation)은 변수에 값을 저장해주는 연산이다.

앞서 소개한 변수 초기화 역시 대입연산에 해당된다. (변수에 값을 저장했으니..)

대입연산은 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 이루어지며, 기호는 '='이다.(수학 기호인 =와는 다르다.)

 

이러한 경우는 어떨까?

x=x+1

 

수학적 관점에서 보면 전혀 맞지않는 '수식'이지만, 컴퓨터의 '대입연산'의 관점에서 보면 맞는 표현이다.

 

'x=x+1'이라는 것은 본래 x에 지정된 값에 1을 더해서 다시 x에 넣어준다는 것이다.

 

예를 들어,

int x=100; //x에 100이라는 초기값을 저장

x=x+1; //x에 100+1, 즉 101을 저장

printf("%d",x);
>>>101

x에 100이라는 정수를 지정한 상태에서 1을 더하여 다시 저장하는 것이므로, x=x+1은 올바른 표현이다.

 

또한 'x=x+1'이라는 표현을 통해 저장된 값은 변경이 가능함을 알게 되었다.(x에 지정된 값:100->101)

 

 

-변수의 이름, 식별자

식별자(identifier)란, 변수와 함수의 이름이다. 즉, 변수와 함수를 식별할 수 있게 해주는 이름이다.

 

변수 선언을 통해 변수명(식별자)를 자유롭게 만들 수 있지만 아래의 규칙을 따라야한다.

 

-식별자를 만드는 규칙

-식별자는 영어(대소문자), 숫자, 밑줄문자(_)로 구성된다. (한글도 사용가능하다)

-중간에 공백이 들어가면 안된다. ex) student number은 공백이 들어가므로 x, student_number과 같이 밑줄로 대체한다

 

-첫번째 문자에 숫자를 입력할 수 없다. ex) 1list (x), 2nd_a1(x)

-대문자와 소문자를 구별한다. ex) List1과 list1은 다른 변수이다.

 

-c언어의 키워드와 똑같은 이름은 허용되지 않는다.

 

-키워드

c언어에서 고유한 의미를 가지는 단어이다. (예약어라고도 불린다)

예를 들어, int라는 단어는 정수라는 자료형을 선언할 때 사용되는 키워드이므로, 식별자(변수명)으로 지정할 수 없다.

 

다음은 키워드의 예시이다.

 

키워드의 예시

 

-식별자의 예

sum -> 문제가 없다

_count ->  문제가 없다

 

2nd_try -> 숫자로 시작하므로 x

dollor# -> 기호가 포함되므로 x

double ->키워드이므로 x

 

 

 

 

 

2. (변수를 이용한) 산술연산

산술연산이란 덧셈, 나눗셈과 같이 기본적인 연산을 의미한다.

 

산술연산	연산자	c에서의 수식	수학에서의 기호
덧셈	+	x+y	x+y
뺄셈	-	x-y	x-y
곱셈	*	x*y	xy 혹은 x×y
나눗셈	/	x/y	x/y 혹은 x÷y
나머지	%	x%y	x mod y

 

변수와 산술연산을 이용하여 사칙연산 프로그램을 작성해보자.

#include <stdio.h>

int main(void){
    float x, y; //변수 선언
    x = 10.5;
    y = 20.5; //x,y 변수 초기화
    printf("두 수의 합(%.1f + %.1f) = %.1f\n",x, y, x+y);
    printf("두 수의 차(%.1f - %.1f) = %.1f\n",x, y, x-y);
    printf("두 수의 곱(%.1f * %.1f) = %.1f\n",x, y, x*y);
    
    return 0;
}

 결과는 이러할 것이다. 

두 수의 합(10.5 + 20.5) = 31.0
두 수의 차(10.5 - 20.5) = -10.0
두 수의 곱(10.5 * 20.5) = 215.2

 

혹자는 여기서 의문이 들 수도 있다. "10.5*20.5의 값은 215.25이므로, 반올림하면 215.3이 나올텐데 왜 215.2가 나올까?"

혹은 "내 컴퓨터에서는 215.3이 나오는데 무슨 차이일까?"

 

버전에 따라 215.2 와 215.3으로 나뉘는 이유는 이러하다.

215.2가 나오는 이유는 Round-to-Even method라는 반올림 방식을 사용해서 그러하고, 

215.3이 나오는 이유는 일반적인 Rounding(반올림)을 사용하는 버전이기 때문이다.  

 

그렇다면 Round-to-Even method가 무엇인지 알아보자.

 

- Round-to-Even method

Round-to-Even method를 직관적으로 이해하기 위해 다음의 사진을 참고해보자.

x.5에서 반올림하려는 자리의 바로 앞자리가 짝수(0포함)라면, 0.5를 그대로 내린다.

ex) 2.5-> 2 , 4.5 ->4

 

x.5에서 반올림하려는 자리의 바로 앞자리가 홀수라면, 0.5를 그대로 올린다. (그냥 반올림이다.)

ex) 1.5-> 2 , 3.5 ->4

 

예를 들어 Round-to-Even method를 이용하여 2.05 * 10.5를 소수점 두자리까지 반올림하려고 한다.

 

2.05*10.5는 21.525 이고, 25에서 2는 짝수이므로 5를 버려야한다. 따라서 21.52가 된다.

 

#include <stdio.h>
#pragma warning(disable:4996)
int main(void) {
    float x, y; 
    x = 10.5;
    y = 2.05; 
    printf("두 수의 곱(%.2f * %.2f) = %.2f\n", x, y, x * y);

    return 0;
}

>>>두 수의 곱(10.50 * 2.05) = 21.52

-근데 왜 이런 방식을 사용하는걸까?

일반적인 반올림처럼 0.5를 항상 올림처리하면 반올림 시 큰값으로 쏠리는 현상이 발생한다.

따라서 큰수의 법칙하에서 균형을 맞추기 위해 0.5 앞의 숫자가 짝수라면 내리고, 홀수면 올리는 방식으로 균형을 맞추는 것이다.(별로 중요하지는 않다..)