C 언어에서 변수 길이 배열: 초보자 가이드

안녕하세요, 미래의 프로그래머 여러분! 오늘 우리는 C 언어의 Variable Length Arrays (VLAs)에 대한 흥미로운 여정을 시작할 것입니다. 프로그래밍에 처음 도전하는 분이라면 걱정하지 마세요 - 저는 친절한 안내자가 되어 단계별로 설명해 드릴게요. 그럼 시작해 볼까요!

C - Variable Length Arrays

변수 길이 배열이란?

시작하기 전에 변수 길이 배열(VLA)이 무엇인지 이해해 보겠습니다. 파티를 계획하고 있지만 얼마나 많은 손님들이 올지 모르겠다고 가정해 봅시다. 손님의 수에 따라 자동으로 크기를 조정할 수 있는 마법의 테이블이 있다면 얼마나 좋을까요? 그게 프로그래밍에서 VLA가 하는 일입니다!

변수 길이 배열은 실행 시간(프로그램이 실행되는 시점)에 크기가 결정되는 배열로, 컴파일 시간(프로그램이 실행 준비되는 시점)에 크기가 결정되는 배열이 아닙니다. 이 기능은 C99 표준에서 도입되었으며, 배열 생성에 더 많은 유연성을 제공합니다.

변수 길이 배열 생성하기

간단한 예제로 VLA를 생성해 보겠습니다:

#include <stdio.h>

int main() {
int n;
printf("얼마나 많은 숫자를 저장하고 싶으신가요? ");
scanf("%d", &n);

int numbers[n];  // 여기서 우리의 Variable Length Array를 생성합니다

printf("%d개의 숫자를 입력하세요:\n", n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &numbers[i]);
}

printf(" 입력하신 숫자: ");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", numbers[i]);
}

return 0;
}

이 코드를 분해해 보겠습니다:

사용자에게 저장하고 싶은 숫자의 개수를 물어봅니다.
사용자가 입력한 크기 n으로 배열 numbers를 생성합니다.
루프를 사용하여 n 개의 숫자를 사용자로부터 입력받습니다.
마지막으로 사용자가 입력한 모든 숫자를 출력합니다.

이게 VLA의 아름다움입니다 - 코드를 작성할 때 배열의 크기를 알 필요가 없습니다. 배열의 크기는 프로그램이 실행될 때 결정됩니다!

이차원 변수 길이 배열

이제 한 단계 더 나아가 이차원 VLA를 살펴보겠습니다. 결혼식의 좌석 배치도를 만들 때, 테이블의 수와 각 테이블의 좌석 수를 모르는 경우를 상상해 봅시다. 이차원 VLA가 이를 도와줄 수 있습니다!

예제를 보겠습니다:

#include <stdio.h>

int main() {
int tables, seats;

printf("테이블의 수는 얼마인가요? ");
scanf("%d", &tables);

printf("테이블에 몇 개의 좌석이 있을까요? ");
scanf("%d", &seats);

int seating[tables][seats];  // 우리의 2D Variable Length Array

// 좌석 번호 부여
for (int i = 0; i < tables; i++) {
for (int j = 0; j < seats; j++) {
seating[i][j] = i * seats + j + 1;
}
}

// 좌석 배치도 출력
printf("\n좌석 배치도:\n");
for (int i = 0; i < tables; i++) {
printf("테이블 %d: ", i + 1);
for (int j = 0; j < seats; j++) {
printf("%3d ", seating[i][j]);
}
printf("\n");
}

return 0;
}

이 예제에서:

사용자에게 테이블의 수와 각 테이블의 좌석 수를 물어봅니다.
사용자가 입력한 크기로 2D VLA seating을 생성합니다.
좌석 번호를 부여하고 출력합니다.

이러한 유연성 덕분에 실행 시간에 따라 크기를 조정할 수 있는 좌석 배치도를 만들 수 있습니다!

이지ged 배열

이제는 더 흥미로운 부분으로 넘어가겠습니다. 결혼식에서 각 테이블에 다른 수의 좌석이 있다면 어떨까요? 각 서브 배열이 다른 길이를 가질 수 있는 이지ged 배열이 등장합니다.

C는 이지ged 배열을 직접 지원하지 않지만, VLA와 포인터를 사용하여 시뮬레이션할 수 있습니다. 다음은 그 방법입니다:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
int tables;
printf("테이블의 수는 얼마인가요? ");
scanf("%d", &tables);

int *seats = malloc(tables * sizeof(int));
int **seating = malloc(tables * sizeof(int*));

// 각 테이블의 좌석 수 입력
for (int i = 0; i < tables; i++) {
printf("테이블 %d에 몇 개의 좌석이 있을까요? ", i + 1);
scanf("%d", &seats[i]);
seating[i] = malloc(seats[i] * sizeof(int));
}

// 좌석 번호 부여
for (int i = 0; i < tables; i++) {
for (int j = 0; j < seats[i]; j++) {
seating[i][j] = j + 1;
}
}

// 좌석 배치도 출력
printf("\n좌석 배치도:\n");
for (int i = 0; i < tables; i++) {
printf("테이블 %d: ", i + 1);
for (int j = 0; j < seats[i]; j++) {
printf("%3d ", seating[i][j]);
}
printf("\n");
}

// 할당된 메모리 해제
for (int i = 0; i < tables; i++) {
free(seating[i]);
}
free(seating);
free(seats);

return 0;
}

이 예제는 다음과 같습니다:

각 테이블의 좌석 수를 저장할 배열 seats를 동적으로 할당합니다.
포인터-to-포인터 seating을 할당하여 이지ged 배열을 시뮬레이션합니다.
각 테이블에 대해 메모리를 동적으로 할당합니다.
좌석 번호를 부여하고 출력합니다.
할당된 메모리를 해제하여 메모리 누수를 방지합니다.

이 접근 방식을 통해 각 테이블에 다른 수의 좌석을 가지는 배치도를 만들 수 있습니다 - 정말 유연합니다!

방법 표

우리가 예제에서 사용한 방법들의 빠른 참조 표입니다:

방법	설명	예제
`scanf()`	사용자로부터 형식화된 입력을 읽습니다	`scanf("%d", &n);`
`printf()`	콘솔에 형식화된 출력을 출력합니다	`printf("안녕하세요, %s!", name);`
`malloc()`	동적으로 메모리를 할당합니다	`int arr = malloc(n sizeof(int));`
`free()`	동적으로 할당된 메모리를 해제합니다	`free(arr);`

기억하시기로, 강력한 기능은 큰 책임을 동반합니다. VLA와 동적 메모리 할당은 강력한 도구이지만, 스택 오버플로우나 메모리 누수와 같은 문제를 피하기 위해 신중하게 사용해야 합니다.

그럼 이렇게 Variable Length Arrays in C에 대한 첫 걸음을 냈습니다. 연습이 완벽을 이루는 열쇠이니, 이 개념들을 실험해 보지 마세요. 행복한 코딩을 기원합니다!

Credits: Image by storyset