c++ 프로그래밍 정리

01. c++ 언어의 소개

 

01-2. C++ 프로그램의 작성 및 빌드

(1) C++ 프로그램의 소스파일

- C++ 소스 프로그램 파일: .cpp, .cxx, .C 등을 사용함

- C++ 헤더파일

  - 클래스, 함수 원형, 매크로, 전역변수, 상수 등 여러 소스파일에 공통으로 선언되는 내용을 담고 있는 파일

  - 단독으로 컴파일되지 않고, #include (선행처리기 지시어) 에 의해 소스 프로그램 파일에 삽입돼 함께 컴파일됨

  - 확장자 일반적으로 .h

 

컴파일 > 링크 (with 라이브러리) > 빌드 

 

01-3. C++ 프로그래밍 첫걸음

 

(1) C++ 소스 프로그램

// 표준 출력 스트림으로 문장을 출력함
std::cout << "어쩌구 저쩌구"

 

(3) 선행처리

- C++ 프로그램 컴파일 전에 소스 프로그램을 가공해 컴파일러가 실제로 번역할 소스 프로그램을 만드는 것

- 대표적 선행처리

  - 헤더파일 삽입: #include

  - 매크로 선언 및 해제: #define, #undef

  - 조건부 컴파일: #if, #ifdef, #ifndef

 

(4) 문장

- 블록: 한 개 이상의 문장을 중괄호 ( '{' 와 '}' ) 안에 나열해 묶어놓은 것

  - 여러 개 문장을 묶어 1개의 문장처럼 취급하거나 함수 몸체를 구성하기 위해 사용

 

(6) 입출력 스트림

- std::cout 객체

  - 표준출력 스트림 객체, 데이터를 문자열로 변환해 출력함

  - 출력 연산자 (삽입 연산자) <<

- std::cin 객체

  - 표준입력 스트림 객체, 문자열을 입력변수의 자료형의 값으로 변환해 입력함

  - 입력 연산자 (추출 연산자) >>

 

(7) 명칭공간

- 특정한 이름들이 인식되는 프로그램의 부분

  - 전역 명칭공간: 특정 명칭공간에 속하지 않는 기본 명칭공간

  - std 명칭공간: 표준 C++ 라이브러리의 명칭들이 정의되어 있는 명칭공간

 

- using 을 이용한 명칭공간의 사용

using namespace std;

using std::cout;
using std::endl;

 

02. c++ 언어의 기초(1)

 

02-1. 키워드와 식별자

 

- 키워드: C++ 언어에서 미리 용도를 정해놓은 단어

- 식별자: 여러 대상을 구분하기 위해 만든 이름: 변수나 함수, 클래스 등의 이름

 

02-2. 기본 자료형 및 상수와 변수

(1) C++ 의 자료형

- 기본 자료형 

   - 정수 자료형 char, int, short, long, bool ... 

   - 실수 자료형 float, double, long double

- 복합 자료형

배열, 구조체struct, 클래스class, 열거형enum, 공용체union

포인터, 참조

 

(2) C++ 의 기본 자료형

- 정수 자료형integral types

고정 소수점(fixed-point) 방식의 숫자 표현: 오버플로overflow 가 발생하지 않게 주의해야 함

- 문자 표현 자료형: char                                  > signed 또는

- 정수 표현 자료형: int, short, long, long long    > unsigned

- 참/거짓 표현 자료형: true, false

 

- 실수 자료형

부동 소수점(floating-point) 방식의 숫자 표현

  - float: 4byte, 부호 1bit, 지수부 8bit, 가수부 23bit 로 구성

  - double: 8byte, 부호 1bit, 지수부 11bit, 가수부 52bit 로 구성

 

(3) 리터럴

- 정수형 리터럴의 표현: 숫자를 표현하는 문자, 부호만으로 표현됨

- 문자 리터럴의 표현: 작은 따옴표('') 안에 문자를 표기하는 방법

- 실수 리터럴의 표현: 소수점이 있거나 10의 거듭제곱을 표현하기 위한 지수 기호인 'e'가 있으면 실수형 리터럴

 

(4) 변수

- 프로그램이 실행되는 동안 기억하고 있어야 하는 값들을 저장하는 메모리 영역

 

(5) const 와 constexpr

- const 한정어: 변수의 값을 수정할 수 없게 하고, 초기화를 통해서만 값을 정할 수 있다

const double PI {3.14159}; // 원주율 정의

- constexpr 한정어: 그 값을 컴파일할 때 평가한다는 의미, 실행 중 값을 평가하는 것에 비해 효율적으로 동작

std::cin >> a;
const int b = 20;
const int C1 = a;
constexpr int C2 = a + 10; // 오류: 컴파일 시에 a 의 값을 알 수 없음
constexpr int C3 = b + 100; // b + 100 을 컴파일 시에 계산할 수 있음
constexpr int C4 = C1 * 2; // 오류: 컴파일 시에 C1 의 값을 알 수 없음

- constexpr 함수: 모든 인수가 constexpr 인 경우 컴파일할 때 값을 구할 수 있게 함

constexpr int fac(int n) {
	return n > 1 ? n * f(n-1) : 1;
}

void f(int x) {
    constexpr int a = fac(4); // 컴파일할 때 계산
    int b = fac(x); // 실행 중 계산
}

 

(6) 변수의 유효기간

- 변수가 언제 만들어져서 언제 없어지는가를 나타냄

- 자동변수 - 생성 시점: 함수(함수 안의 블록)가 시작될 때   - 소멸 시점: 함수(함수 안의 블록)가 종료될 때

- 정적변수 - 생성 시점: 프로그램이 시작할 때   - 종료 시점: 프로그램이 종료될 때

int x;              // 전역변수 - 정적 유효기간
int f() {           
    int y;          // 지역변수 - 자동 유효기간
    static int z;   // 정적 지역변수 - 정적 유효기간
}

 

02-3. 연산자

(1) 산술 연산자

- 2항 연산자, 단항 연산자

(2) 대입 연산자

(3) 관계 연산자 >, <, >=, <=, ==, !=

(4) 논리 연산자: 논리합 ||, 논리곱 &&, 부정 !

(5) 비트단위 연산자

- 비트단위 논리연산자: 논리합 |, 논리곱 &, 배타적 논리합 ^, 부정 ~

- 비트이동 연산자

   - 좌측이동 << 우측 피연산자에 지정된 비트 수 만큼 좌측 피연산자를 좌측으로 이동,

          - 우측 비는 비트에는 0 이 채워짐

unsigned char x = 0b00011101;
unsigned char y = x << 2;

    - 우측이동 >> 우측 피연산자에 지정된 비트 수 만큼 좌측 피연산자를 우측으로 이동

           - signed 형에 대해서는 부호를 유지할 수 있도록 부호와 같은 비트가 좌측의 비는 비트에 채워짐

char x = 0b10010100; // -108
char y = x >> 2;

(6) 조건연산자: 유일한 3항 연산자 ( 조건 ? 값1 : 값2 )

 

02-4. 자료형의 변환

(1) 묵시적 형변환

- 두 값 사이의 연산에서 우선순위가 낮은 자료형 값이 순위가 높은 자료형 값의 형으로 자동적으로 변환됨

- 여러 개의 연산으로 구성된 수식에서 묵시적 형 변환은 연산자 단위로 이뤄짐

- 오차나 오버플로 발생할 수 있으므로 주의해야 한다

 

(2) 명시적 형변환

- static_cast: 실행 중에 형 검사를 하지 않으며, 컴파일할 때 수식에 지정된 그대로 변환함

static_cast <int> ( n / 10.0 )
// 형변환 연산자 / 변환하고자 하는 목표 자료형 / 형변환 대상 수식

- dynamic_cast: 기초 클래스, 파생 클래스 간 포인터/참조 형변환이 프로그램 실행 중에 일어나도록 지시함

- const_cast: const 지정을 일시 해제함

 

03 C++ 언어의 기초(2)

 

03-1. 흐름제어 구문

 

(1) 흐름제어 구문의 종류

- 조건문: 지정된 조건에 따라 실행흐름을 제어하는 문장: if 문, switch 문

- 반복문: 정해진 범위의 문장을 반복적으로 실행하게 하는 문장: for 문, while 문, do ... while 문

 

(3) 조건문 switch

switch (정수형 수식) {
    case 값1: 
    	문장1; // 정수형 수식 == 값1 일 때 실행할 문장 나열
        break; // switch 문 빠져나감
    case 값2:
    	문장2; // 정수형 수식 == 값2 일 때 실행할 문장 나열
        break; // switch 문 빠져나감
    ...........
    default:   // 정수형 수식의 값과 일치하는 case 값이 없을 때 
    	문장n; // 실행할 문장 나열
}

 

(4) 반복문 for loop

- for 문 사용형식

for ( 초기화_문장 ; 반복조건 ; 증감_문장 ) 
	반복할_문장;

- 범위 기반 for loop

for ( 원소 선언: 데이터 집합 )
	반복할_문장;

int arr[5] = { 2, 3, 9, 4, 7 };
int sum = 0;

for ( int a: arr ) {
	sum += a;
}
cout << "합계 = " << sum << endl;

 

03-2. 구조체와 클래스

 

(1) 구조체

- 여러가지 자료형의 데이터 집합을 저장할 수 있는 새로운 자료형을 정의한 것

struct StructName {
    Type1 item1;
    Type2 item2;
    ...
}

- 구조체 활용예제

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

struct C2dType { // 2 차원 좌표 구조체
    double x, y;
}

struct CircleType { // 원 구조체
    C2dType center; // 중심좌표
    double radius;  // 반경
}

 

(2) 클래스

- 표현 대상이 어떤 일을 할 수 있는가 (행위) 와 어떤 데이터를 저장하는가 (속성) 를 하나의 단위로 묶어 선언한 것

/* 행위 */
init: 원의 초기화
area: 원의 면적을 계산
chkOverlap: 다른 원과 중첩 여부 검사
display: 원의 정보 디스플레이
/* 속성 */
center: 중심 좌표
radius: 반경

 

................ 더 있음 ............ 다음에 ...............