[C] 19, 20장 강의노트 풀이

[2201042 장성진]

[19 함수 포인터와 void 포인터]

// [19-1]

// 1) 함수의 자료형은 무엇인가

// 함수의 자료형은 반환형과 매개변수의 자료형으로 매개변수의 자료형은 매개변수의 개수만큼 순서대로 모두 작성해야 한다.

// 2) 함수명의 자료형은 무엇인가

// 함수명은 함수가 저장되는 메모리의 첫 주소를 가리키는 포인터로, 반환형과 매개변수의 자료형의 포인터 타입이다.

// 3) void 포인터의 용도는 무엇인가

// void포인터는 주소만 담는 변수로, 주소가 가리키는 데이터의 타입이 정해지지 않아 모든 데이터를 가리킬 수만 있다.

// 4) void포인터에 간점참조 연산을 적용할 때 주의할 점은 무엇인가

// 간접참조 연산을 할 때 읽어들일 데이터의 범위를 정해주기 위해서 반드시 강제형변환과 같이 써야 한다.

// 5) 함수의 매개변수에 함수 포인터를 활용하는 예제를 찾아 실행해보고 설명하시오.

// 구조체를 정의할 때 enum 키워드를 사용하여 {}안의 문자열을 상수를 의미하는 문자열로 정의하고 해당 구조체로 생성된

// 변수는 그 중 하나의 데이터를 저장하게 된다. 따라서 state타입의 변수는 {}안의 문자열의 개수만큼까지의 정수 중

// 하나의 값을 갖게 되고 이를 변경할 때는 각 위치의 문자열을 대입하여 변경할 수 있다.

#include <stdio.h>

typedef enum {                                      // enum 구조체 선언

    STATE_IDLE, STATE_RUN, STATE_ERROR, STATE_MAX   // 저장가능 문자열 목록

} State;                                            // 구조체의 타입명

void idleState() { printf("대기 상태\n"); }         // 함수 정의

void runState() { printf("실행 중\n"); }            // 함수 정의

void errorState() { printf("에러 발생\n"); }        // 함수 정의

void (*stateTable[STATE_MAX])() = {                 // 위 3개를 가리킬 수 있는 함수 포인터 배열 선언

    idleState, runState, errorState                 // 각 포인터에 함수의 주소를 저장한다.

};

int main() {

    State current = STATE_IDLE;                     // 구조체 선언 및 문자열을 이용한 초기화

    stateTable[current]();                          // 포인터의 배열에서 구조체의 값(current의 상태)번째 포인터의 함수 호출

    current = STATE_RUN;                            // 상태 변경

    stateTable[current]();                          // 함수 호출

    current = STATE_ERROR;                          // 상태 변경

    stateTable[current]();                          // 함수 호출

}

// 6) 함수의 매개변수에 void포인터를 활용하는 예제를 찾아 실행해보고 설명하시오.

// 배열의 타입을 모르는 상태에서 void형 포인터를 활용하여 들어오는 배열의 타입에 따라 다른 함수를 호출하여

// 각 타입에 맞는 출력함수를 호출하는 함수를 작성하여 배열과 길이, 타입의 크기와 출력형식을 인자로 받아 동작한다.

#include <stdio.h>

// 모든 타입의 배열의 주소, 배열의 길이, 타입의 길이, 출력 형식에 따라 다른 함수를 가리키는 함수 포인터 선언

void printArray(void* arr, size_t len, size_t typeSize, void (*printElem)(void*)) {

    unsigned char* ptr = (unsigned char*)arr;   // 1바이트 단위 포인터

    for (size_t i = 0; i < len; i++) {          // 요소 개수만큼 반복

        printElem(ptr + i * typeSize);          // typeSize만큼(다음 요소로) 이동해서 함수 호출(출력)

    }

    printf("\n");

}

void printInt(void* elem) { printf("%d ", *(int*)elem); }           // 정수형일 경우 호출

void printDouble(void* elem) { printf("%.2f ", *(double*)elem); }   // 실수형일 경우 호출

int main() {

    int ints[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };                                 // 배열 선언

    double doubles[] = { 3.14, 1.23, 4.56 };                        // 배열 선언

    printArray(ints, 5, sizeof(int), printInt);                     // 출력함수 호출

    printArray(doubles, 3, sizeof(double), printDouble);            // 출력함수 호출

    return 0;

}

// 7) 함수포인터를 활용하여 정수의 사칙연산을 수행하는 프로그램을 작성하시오.

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#pragma warning(disable:6031)

#include <stdio.h>

int plus(const int a, const int b);

int minus(const int a, const int b);

int mul(const int a, const int b);

int dev(const int a, const int b);

int main(void) {

    int commend, x, y;

    int (*funcpt)(int, int) = NULL;

    printf("연산을 선택하시오:(1:덧셈, 2:뺄셈, 3:곱셈, 4:나눗셈) : ");

    scanf("%d", &commend);

    switch (commend) {

    case 1: funcpt = plus; break;

    case 2: funcpt = minus; break;

    case 3: funcpt = mul; break;

    case 4: funcpt = dev; break;

    default : printf("입력 실패"); return 0;

    }

    printf("두개의 정수를 입력하시오 : ");

    scanf("%d %d", &x, &y);

    printf("결과값: %d", funcpt(x, y));

}

int plus(const int a, const int b) { return a + b; }

int minus(const int a, const int b) { return a - b; }

int mul(const int a, const int b) { return a * b; }

int dev(const int a, const int b) { return a / b; }

[20 문제풀이]

// [20-1]

// 1) 4 * 4 배열에 1부터 16까지 순차적으로 저장한 후 배열을 90도 꺾은 형태로 출력하는 프로그램을 작성하여 보자.

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#pragma warning(disable:6031)

#include <stdio.h>

void spin_arr(int arr[4][4], int n);

int main(void) {

    int arr[4][4] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,

        10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 };

    spin_arr(arr, 4);

    for (int i = 0; i < 4; i++) {

        for (int j = 0; j < 4; j++) {

            printf("%3d", arr[i][j]);

        }

        printf("\n");

    }

}

// int arr[4][4] => arr[0][0] 의 주소 + 인자로 받은 데이터의 범위 => int [4][4]

void spin_arr(int arr[4][4], int n) {

    int temp;

    for (int i = 0; i < n; i++) {           // 행렬 전치

        for (int j = i + 1; j < n; j++) {

            temp = arr[i][j];

            arr[i][j] = arr[j][i];

            arr[j][i] = temp;

        }

    }

    for (int i = 0; i < n; i++) {           // 열 역순 배치

        for (int j = 0; j < n / 2; j++) {

            temp = arr[i][j];

            arr[i][j] = arr[i][n - 1 - j];

            arr[i][n - 1 - j] = temp;

        }

    }

}

// 2) 정수 n을 입력받아 n*n크기의 배열에 나선형으로 요소를 채워 출력하는 프로그램을 작성하시오

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#pragma warning(disable:6031)

#include <stdio.h>

#define MAX 10

int main(void) {

    int n;

    int arr[MAX][MAX] = { 0 };

    printf("배열 크기 n을 입력하세요 (최대 %d): ", MAX);

    scanf("%d", &n);

    int i = 0, j = 0;

    int direction = 0;

    int value = 1;

    int di[4] = { 0, 1, 0, -1 };

    int dj[4] = { 1, 0, -1, 0 };

    while (value <= n * n) {

        arr[i][j] = value++;

        int ni = i + di[direction];

        int nj = j + dj[direction];

        if (ni < 0 || ni >= n || nj < 0 || nj >= n || arr[ni][nj] != 0) {

            direction = (direction + 1) % 4;

            ni = i + di[direction];

            nj = j + dj[direction];

        }

        i = ni;

        j = nj;

    }

    for (int r = 0; r < n; r++) {

        for (int c = 0; c < n; c++) {

            printf("%3d ", arr[r][c]);

        }

        printf("\n");

    }

    return 0;

}

// 3) 0부터 99 까지의 난수를 5개 생성하는 프로그램을 작성하시오

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main(void) {

    srand((unsigned int)time(NULL));

    for (int i = 0; i < 5; i++) {

        int r = rand() % 100;  // 100 아래 값만 추출

        printf("%d ", r);

    }

    printf("\n");

    return 0;

}

// 4) 주사위 2개를 굴리는 프로그램을 작성하시오.

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main(void) {

    srand((unsigned int)time(NULL));

    int d1 = (rand() % 6) + 1, d2 = (rand() % 6) + 1;

    printf("주사위 1의 결과 %d\n", d1);

    printf("주사위 2의 결과 %d", d2);

}

// 5) 가위바위보 게임

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#pragma warning(disable:6031)

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main(void) {

    const char* a[4] = {"", "바위", "가위", "보"};

    int w = 0, d = 0, p;

    srand((unsigned int)time(NULL));

    while (1) {

        printf("바위는 1, 가위는 2, 보는 3: ");

        scanf("%d", &p);

        int r = (rand() % 3) + 1;

        printf("당신은 %s 선택, 컴퓨터는 %s선택, ", a[p], a[r]);

        if (p == r) {

            printf("비겼습니다!\n");

            d++;

        }

        else if (

            (p == 1 && r == 2) ||

            (p == 2 && r == 3) ||

            (p == 3 && r == 1)

        ) {

            printf("이겼습니다!\n");

            w++;

        }

        else break;

    }

    printf("게임의 결과 : %d승, %d무\n", w, d);

    return 0;

}

// 6) 숫자 야구 게임

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#pragma warning(disable:6031)

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main(void) {

    srand((unsigned int)time(NULL));

    int r[3] = { rand() % 10, rand() % 10, rand() % 10 };

    while (r[1] == r[0]) r[1] = rand() % 10;

    while (r[2] == r[0] || r[2] == r[1]) r[2] = rand() % 10;

    int p[3] = { 0 };

    int cnt = 1;

    printf("Start Game!\n");

    while (1) {

        int s = 0, b = 0;

        printf("%d번째 시도, 3개의 숫자 입력: ", cnt);

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            scanf("%d", &p[i]);

        }

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            if (p[i] == r[i]) s++;

            for (int j = 0; j < 3; j++) {

                if (i != j && p[i] == r[j]) b++;

            }

        }

        printf("%d번째 도전 결과: %d strike, %d ball\n", cnt, s, b);

        if (s == 3) {

            break;

        }

        cnt++;

    }

    printf("Game Over!");

    return 0;

}