[C] C언어의 수식과 연산자

본 포스팅은 학교에서 수업을 듣고 정리한 내용입니다.

 

수식

• 상수, 변수, 연산자의 조합
• 연산자와 피연산자로 나누어진다.

연산자의 분류	연산자	의미
대입	=	오른쪽을 왼쪽에 대입
산술	+ - * / %	사칙연산과 나머지 연산
부호	+ -
증감	++ --	증가, 감소 연산
관계	> < == != >= <=	오른쪽과 왼쪽을 비교
논리	&& || !	논리적인 AND, OR, NOT
조건	?	조건에 따라 선택
콤마	,	피연산자들을 순차적으로 실행
비트 단위 연산자	& | ^ ~ << >>	비트별 AND, OR, XOR, 반전, 이동
sizeof 연산자	sizeof	자료형이나 변수의 크기를 바이트 단위로 반환
형변환	(type)	변수나 상수의 자료형을 변환
포인터 연산자	* & []	주소계산, 포인터가 가리키는 곳의 내용 추출
구조체 연산자	.  ->	구조체의 멤버 참조

• 단항 연산자 -> 피연산자의 수가 1개
• 이항 연산자 -> 피연산자의 수가 2개
• 삼항 연산자 -> 피연산자의 수가 3개

 

산술 연산

컴퓨터의 가장 기본적인 연산

덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등의 사칙 연산을 수행하는 연산자

연산자	기초	예시	결과값
덧셈	+	7 + 4	11
뺄셈	-	7 - 4	3
곱셈	*	7 * 4	28
나눗셈	/	7 / 4	1
나머지	%	7 % 4	3

 

정수 사칙 연산 에시 코드

#include <stdio.h>

int main(void)
{
       int x, y, result;
       printf("두개의 정수를 입력하시오: ");
       scanf("%d %d", &x, &y);
       
       result = x + y;		
       printf("%d + %d = %d", x, y, result);

       result = x - y;		// 뺄셈 
       printf("%d - %d = %d", x, y, result);
       result = x * y;		// 곱셈 
       printf("%d + %d = %d", x, y, result);
       result = x / y;		// 나눗셈 
       printf("%d / %d = %d", x, y, result);
       result = x % y;		// 나머지 
       printf("%d %% %d = %d", x, y, result);
       return 0;
}

 

나눗셈 연산자

정수형끼리의 나눗셈에서는 결과가 정수형으로 생성하고 부동소수점형끼리는 부동소수점 값이 생성된다.

정수형끼리의 나눗셈에서는 소수점 이하는 버려진다.

 

실수형 사칙 연산 예시 코드

#include <stdio.h>

int main()
{
       double x, y, result;

       printf("두개의 실수를 입력하시오: ");
       scanf("%lf %lf", &x, &y);

       result = x + y;		// 덧셈 연산을 하여서 결과를 result에 대입
       printf("%f / %f = %f", x, y, result);

	  ... 
       result = x / y;		
       printf("%f / %f = %f", x, y, result);
 
       return 0;
}

 

나머지 연산

나머지 연산자(modulus operator)는 첫 번째 피연산자를 두 번째 피연산자로 나누었을 경우의 나머지를 게산

• 10 % 2는 0이다.
• 5 % 7는 5이다.
• 30 % 9는 3이다.

나머지 연산자를 이용한 짝수와 홀수를 구분

• x % 2가 0이면 짝수

나머지 연산자를 이용한 5의 배수 판단

• x % 5가 0이면 5의 배수

 

나머지 연산 실습 코드

// 나머지 연산자 프로그램 
#include <stdio.h> 
#define SEC_PER_MINUTE 60  // 1분은 60초 

int main(void) 
{ 
       int input, minute, second; 

       printf(＂초를 입력하시요: "); 
       scanf("%d", &input);         // 초단위의 시간을 읽는다. 
       
       minute = input / SEC_PER_MINUTE; // 몇 분 
       second = input % SEC_PER_MINUTE; // 몇 초 

       printf("%d초는 %d분 %d초입니다. \n", 
                   input, minute, second); 
       return 0;
}

 

부호 연산

변수나 상수의 부호를 변경한다.

x = -10; 
y = -x;   // 변수 y의 값은 10이 된다.

 

 

증감 연산

증감 연산자	의미
++x	수식의 값은 증가된 x값이다.
x++	수식의 값은 증가되지 않은 원래의 x값이다.
--x	수식의 값은 감소된 x값이다.
x--	수식의 값은 감소되지 않은 원래의 x값이다.

 

증감연산자 실습 코드

#include <stdio.h>
int main(void)
{
	int x=10, y=10;

	printf("x=%d\n", x);
	printf("++x의 값=%d\n", ++x);
	printf("x=%d\n\n", x);

	printf("y=%d\n", y);
	printf("y++의 값=%d\n", y++);
	printf("y=%d\n", y);

	return 0;    
}
// x=10
// ++x의 값=11
// x=11
// y=10
// y++의 값=10
// y=11

 

대입 연산

대입 연산은 변수에 값을 할당하는 연산을 말합니다. 대입 연산자는 등호(=)입니다.

 

대인 연산 실습 코드

#include <stdio.h>

int main() {
    // 변수 선언
    int x, y;

    // 대입 연산
    x = 5;
    y = x + 3;

    // 결과 출력
    printf("x의 값: %d\n", x);
    printf("y의 값: %d\n", y);

    return 0;
}

 

복합 대입 연산자

복합 대입 연산자란 +=처럼 대입연산자 =와 산술연산자를 합쳐 놓은 연산자이다.

소스 코드를 간결하게 만들 수 있다.

복합 대입 연산자	의미
x  += y	x = x + y
x -= y	x = x - y
x *= y	x = x * y
x /= y	x = x / y
x %= y	x = x % y
x &= y	x = x & y
x |= y	x = x | y
x ^= y	x = x ^ y
x >>= y	x = x >> y
x <<= y	x = x << y

 

복합 대입 연산 실습 코드

// 복합 대입 연산자 프로그램 
#include <stdio.h> 

int main(void) 
{ 
        int x = 10, y = 10, z = 33;  

        x += 1;         
        y *= 2;           
        z %= 10 + 20;   

        printf("x = %d    y = %d    z = %d \n", x, y, z); 
        return 0; 
}

 

관계 연산

두개의 피연산자를 비교하는 연산자

결과값은 참(1) 아니면 거짓(0)이다.

연산자	의미
x == y	x와 y가 같은가?
x != y	x와 y가 다른가?
x > y	x가 y보다 큰가?
x < y	x가 y보다 작은가?
x >= y	x가 y보다 크거나 같은가?
x <= y	x가 y보다 작거나 같은가?

 

관계 연산 실습 코드

#include <stdio.h> 
int main(void) 
{ 
        int x, y;

       printf("두개의 정수를 입력하시오: ");
       scanf("%d%d", &x, &y);
 
       printf("x == y의 결과값: %d", x == y);
       printf("x != y의 결과값: %d", x != y);
       printf("x > y의 결과값: %d", x > y);
       printf("x < y의 결과값: %d", x < y);
       printf("x >= y의 결과값: %d", x >= y);
       printf("x <= y의 결과값: %d", x <= y);
             
       return 0;
}

 

주의점

(x = y)

• y의 값을 x에 대입한다. 이 수식의 값은 x의 값이다.

(x == y)

• x와 y가 같으면 1, 다르면 0이 수식의 값이 된다.
• (x == y)를 (x = y)로 잘못 쓰지 않도록 주의!

2 < x < 5

• 위와 같은 연산은 존재X
• 올바른 방법 : (2 < x) && (x < 5)

(1e32 + 0.01) > 1e32 

• 양쪽 값이 같은 것으로 간주되어서 거짓이다.

 

논리 연산

여러 개의 조건을 조합하여 참과 거짓을 따지는 연산자

결과값은 참(1) 아니면 거짓(0)

연산자	의미
x && y	AND 연산, x와 y가 모두 참이면 참, 그렇지 않으면 거짓
x || y	OR 연산, x나 y중에서 하나만 참이면 참, 모두 거짓이면 거짓
!x	NOT 연산, x가 참이면 거짓, x가 거짓이면 참

 

논리 연산의 결과값은 항상 1 또는 0이다.

 

참과 거짓의 표현 방법

• 관계 수식이나 논리 수식이 만약 참이면 1이 생성되고 거짓이면 0이 생성된다
• 피연산자의 참, 거짓을 가릴 때에는 0이 아니면 참이고 0이면 거짓으로 판단한다.
• 음수는 거짓으로 판단한다.

 

NOT 연선자

피연산자의 값이 참이면 연산의 결과값을 거짓으로 만들고, 피연산자의 값이 거짓이면 연산의 결과값을 참으로 만든다.

 

논리 연산의 실습 코드

#include <stdio.h>
 
int main(void)
{
       int x, y;
 
       printf("두개의 정수를 입력하시오: ");
       scanf("%d%d", &x, &y);
 
       printf("%d && %d의 결과값: %d", x, y, x && y);
       printf("%d || %d의 결과값: %d", x, y, x || y);
       printf("!%d의 결과값: %d", x, !x);

       return 0;
}

 

 

조건 연산자

absolute_value = (x > 0) ? x: -x;	// 절대값 계산
max_value = (x > y) ? x: y;		// 최대값 계산
min_value = (x < y) ? x: y;		// 최소값 계산
(age > 20) ? printf(“성인\n”): printf(“청소년\n”);

 

비트 연산자

모든 데이터는 비트로 이루어진다.

 

비트 AND 연산자

0 AND 0 = 0

1 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

1 AND 1 = 1

 

비트 OR 연산자

0 OR 0 = 0

1 OR 0 = 1

0 OR 1 = 1

1 OR 1 = 1

 

비트 XOR 연산자

0 XOR 0 = 0

1 XOR 0 = 1

0 XOR 1 = 1

1 XOR 1 = 0

 

비트 NOT 연산자

NOT 0 = 1

NOT 1 = 0

 

비트 << 연산자

비트를 왼쪽으로 이동, 값은 2배가 된다.

 

비트 >> 연산자

비트를 오른쪽으로 이동, 값은 1/2배가 된다.

 

비트 연산자 실습

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	printf(“AND : %08X\n”, 0x9 & 0xA);
	printf(“OR : %08X\n”, 0x9 | 0xA);
	printf(“XOR : %08X\n”, 0x9 ^ 0xA);
	printf(“NOT : %08X\n”, ~0x9);
	printf(“<< : %08X\n”, 0x4 << 1);
	printf(“>> : %08X\n”, 0x4 >> 1);
	return 0;
}

 

 

연산자 우선순위 일반적인 지침

• 콤마 < 대입 < 논리 < 관계 < 산술 < 단항
• 괄호 연산자는 가장 우선순위가 높다.
• 모든 단항 연산자들은 이항 연산자들보다 우선순위가 높다.
• 콤마 연산자를 제외하고는 대입 연산자가 가장 우선순위가 낮다.
• 연산자들의 우선 순위가 생각나지 않으면 괄호를 이용
  • ( x <= 10 ) && ( y >= 20 )
• 관계 연산자나 논리 연산자는 산술 연산자보다 우선순위가 낮다.
  • x + 2 == y + 3