<C++ 기초> 배열에 대한 이해, 문자열과 배열, char 02.08

배열의 원리 이해하기

 프로그램 안에서 많은 데이터를 처리하는 경우에 사용한다. 예를 들어 50명의 학생이 있는 반의 시험 점수를 다루는 프로그램이 있다면, test1 부터 test 50까지 총 50개의 변수를 일일이 준비해야 한다. 이 경우 코드가 복잡해지고 읽기 어려워지기 때문에 배열(array)이라는 메커니즘을 활용하여 편리하게 코드를 작성할 수 있다. 

배열은 같은 형의 값을 동시에 여러 개 기억하기위한 편리한 기능을 제공한다.
배열은, 같은 이름을 가진 상자들이 모여서 줄 지어 있는 모습을 상상해 보면 된다.
배열에 저장된 각각의 상자는 배열의 요소(element)라고 한다.

배열 선언하기

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형명 배열명[요소 개수];

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예를 들어, int형 값을 5개 기억할 수 있도록 요소 개수를 5라고 지정한 배열 test[5]를 선언해 보면, 

int test[5]; // int형 값을 5개 저장할 수 있는 배열 5개를 선언

배열의 요소 개수는 반드시 미리 알고 있어야 한다. 즉, []안에 들어올 수 있는 수는 5나 10같은 고정된 수(상수)이다.
준비가 완료된 각 배열 상자(요소)에는 다음과 같은 이름이 각각 붙여진다.

test[0];
test[1];
test[2];
test[3];
test[4];

 []안에 들어간 번호는 첨자(인덱스: index)라고 한다. 이 첨자를 사용하면 배열 안의 특정 상자를 가리킬 수 있다.
 C++배열의 인덱스는 0부터 시작하므로 마지막 첨자는 '요소 수 - 1'이 된다. 즉, 5개의 요소를 가지는 배열이라면 test[4]가 값을 저장할 수 있는 마지막 요소가 된다.

배열 요소에 값 대입하고 출력하기

배열 요소에 하나하나 값을 대입해 보자. int형 배열 상자에는 정수값을 저장할 수 있다.

 

배열명[index] = 식;

배열 초기화하기

 

배열이란?

: 배열은 첫 주소를 담는 포인터이다.

문자열과 배열의 관계 이해하기

문자열이란, "Hello" 와 같은 연속된 문자이다.
C++에서는 이같은 영문자 문자열을 'char형 배열'로 다루는 기능을 갖추고 있다.
'char'형은 '문자'를 표현하는 형(type)이다. 문자열은 연속된 문자이므로, 문자형 배열로 간주할 수 있는 것이다.
예를 들어 위의 "Hello"라는 문자열은 다음과 같이 문자형 배열로 다룰 수 있다.

char형 배열을 선언하고 각 요소에 문자를 하나씩 대입한다. 이제 배열 str[]로 " Hello"라는 문자열을 다룰 수 있다.
비열 마지막에 대입한 '\0'의 정체는 Null 문자(Null character)이다. C++에서는 문자열의 마지막을 표현하기 위해서
반드시 문자열의 마지막에 '\0'을 붙여라
는 규정이 있다. 따라서 배열을 선언할 때 이 '\0'가 들어갈 배열요소도 준비해 주어야 하니 주의가 필요하다.
즉, 최소한 '문자열의 길이+1' 개분의 요소가 필요하다는 것이다.

문자열 배열 초기화하기

문자열은 다음과 같이 초기화하여 char형 배열에 저장시킬 수 있다.

char형의 배열 str[6]를 "Hello"라는 문자열로 초기화 시킨 것

문자열의 경우 위와 같이 " "로 묶어 초기화시키기를 지원한다. 
다만  " "와 같은 저장 방법은 초기화시킬 때에만 사용할 수 있고,
" "로 묶은 문자열을 따로 대입할 수는 없으니 주의가 필요하다.
// str = "Hello"; // 이와 같은 대입은 에러가 난다!

문자열 배열 출력하기

cout에 <<기호를 사용하여 위와 같이 작성하면 문자열 전체가 출력된다.

문자열을 포인터로 다루기

문자열을 다룰 때 배열을 사용할 수도 있지만, char형 포인터를 사용할 수도 있다.
char형 포인터를 사용한 코드는 다음과 같다.

 이 경우의 str은 char형 포인터인 점에 유의해야 한다. 문자열을 포인터에 저장시킬 경우에 " "를 사용하면, 메모리 어딘가에 문자열이 저장되고 포인터는 그 위치를 가리키게 된다.
 문자열을 char형 포인터로 다룰 경우에도 문자열을 출력할 수 있다. 

출력해 보면 위와 같은 결과가 나온다.

배열과 포인터의 차이점

 포인터를 배열로 다루거나 포인터로 다룰 때에는 주의할 점이 있다...
 배열에 문자열을 한번 대입하면 다시 대입할 수 없지만, 포인터에는 문자열을 여러번 대입할 수 있다!!

 이 코드의 첫 번째 줄에서 str이 "Hello"를 가리키게 만들었다. 두 번째 줄에서는 str이 "Goodbye"를 가리키게 만들었다.  포인터에 문자열을 대입한 경우에는 문자열이 메모리 어딘가에 저장되고, 포인터에는 문자열의 첫 번째 문자의 주소만 저장되므로 포인터가 가리키는 문자열은 얼마든지 변경시킬 수 있는 것이다.

 또한 문자열을 입력받을 경우에는 배열을 선언해서 문자열을 저장시킬 영역을 충분하게 확보해야 한다.

문자열 조작하기

 문자열이 배열이라는 사실을 이용해서 문자열을 조작하는 코드를 만들어 보자.
다음 코드는 배열 str[]에 저장된 문자열 "Hello"의 각 문자 사이에 *이라는 기호를 삽입시킨 후 출력한다.

C++ 문자열은 \0로 끝나기 때문에 배열 str[]의 요소에 \0가 나올 때까지 *을 삽입하면서 반복 출력을 할 수 있다.
이렇게 문자열을 다루는 코드는 마지막 문자가 \0이라는 사실을 이용한다. 이처럼 문자열에 다른 기호를 넣거나 탐색하는 연습을 통해 문자열에 익숙해 질 수 있다.

참고) 문자열로 별찍기, 다이아몬드 만들기
 문자열을 다루는 표준 라이브러리 함수 <string>