기본 문법

용어(term)

문법(syntax)

[리턴형] 함수이름([전달인자]) {
  내용;
  return [리턴 변수];
}

[리턴 받을 변수] = 함수이름([전달인자]);

int Max(int a, int b){
  int max = (a > b)?a:b;
  return max;
}

함수는 기능을 하나로 묶어서 호출이 되었을 때, 기술된 내용을 수행합니다.

• 전달인자(Argument)는 여러개이거나 생략될 수 있습니다.
• 전달인자는 넘겨주는 타입과 순서가 중요합니다.
• 리턴(retnrun)은 한개 또는 생략만 가능합니다.
• 리턴을 생략할 땐, void를 명시해야 합니다.

  void setName(char[] name) { ... }

• 리턴이 수행되면, 그 행에서 함수가 종료되고, 호출한 함수로 돌아갑니다.

오버로딩(overloading)

함수 오버로딩(overloading)의 목적은 비슷한 기능을 하는 여러개의 함수를 하나의 함수명으로 관리함으로써 개발자의 개발 부담을 줄여주는 효과가 있습니다.

함수를 구분하는 기준은 "함수명+전달인자 갯수/타입"입니다 (리턴인자는 함수를 구분하는데 영향을 주지 않습니다). 함수를 구분한다는 의미는, 컴파일러가 함수가 호출되었을 때, 어떤 함수를 호출할지 결정하는데 참고하겠다는 의미입니다. 예를들어:

void setVariable(int height); // function 1

void setVariable(float height); // function 2

void setVariable(int width); // function 3

int setVariable(int height); // function 4

void setVariable(int height, int width); // function 5

• function 1 vs 2 : 전달인자의 타입이 다르므로 둘은 서로 다른 함수로 인식
• function 1 vs 3 : 전달인자의 인자명은 함수를 구분하는 기준이 아니므로 둘은 서로 같은 함수(컴파일러 오류)
• function 1 vs 4 : 리턴인자의 타입은 함수를 구분하는 기준이 아니므로 둘은 서로 같은 함수(컴파일러 오류)
• function 1 vs 5 : 전달인자의 갯수가 각각 1, 2개로 서로 다르므로 서로 다른 함수로 인식

콜 스텍(call stack)

(슬라이더 19page ~)  함수를 호출(call)했을 때, CPU는 할당받은 메모리 영역에 현재의 수행위치와 전달인자를 저장해두고, 함수의 수행위치를 호출된 함수로 변경하게 됩니다.
 스텍(stack)은 선입후출의 저장 알고리즘입니다. 저장공간이 무한하지 않기 때문에, 함수가 반환되지 않고 계속해서 호출된다면 스텍 오버플로우(overflow; 넘침)이 발생하게 됩니다. 스텍 오버플로우는 syntax error(문법 에러)가 아니고 run time error(수행 중 에러)이기 때문에 예상과 감지가 어려운 편입니다.

재귀(reculsive)

재귀함수는 자기자신을 호출하는 함수를 말합니다. 스텍 오버플로우 가능성을 필연적으로 갖는 함수이다보니 선호되는 호출 방식은 아닙니다. 유명한 몇 가지 재귀호출 함수를 소개합니다.

static int factorial(int n) {
  if (n == 1)
      return 1;
  else
      return n * factorial(n - 1);
}

    static int gcd(int p, int q) {
        if (q == 0)
            return p;
        else
            return gcd(q, p % q);
    }
    

static int fibonacci(int n) {
  if (n < 2)
      return n;
  else
      return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

참조

프로토타입

근래의 언어는 컴파일러가 명시된 모든 엘리먼트를 1차적으로 리스트업합니다. 반면, C언어는 코드를 위에서부터 순차적으로 파싱(parsing; 해석)하기 때문에, 뒤에 어떠한 내용이 등장 할 것이라고 미리 알려주는 작업을 수행하여야 합니다. 프로토타입(prototype; 시제품)은 함수의 개형 정보를 컴파일러에게 전달하는 역할을 합니다.
함수의 바디(body; 내용)을 작성하지 않고 세미콜론(;)으로 마무리하면 됩니다. 함수의 선언이 존재해야 합니다.

[반환형] [함수명]([전달인자]...);

int max(int a, int b);

헤더(header)

함수의 프로토타입을 정의하면, 실제 함수의 선언이 반드시 존재해야 합니다. 하지만 반드시 같은 파일이나 내가 작성한 파일에 존재해야 하는 것은 아닙니다. 프로토타입의 정보는 코딩에 대한 본질적인 내용이 아니고, 컴파일에 필요한 메타 정보 입니다. 이를 header라고 하고, .h라는 확장자를 사용합니다. 그리고 이 헤더를 불러올 때는 #include 예약어를 사용합니다.

#include <stdio.h>

stdio(StanDard Input / Output)는 입출력과 관련된 함수를 가지고 있습니다. 따라서 stdio.h에는 다음과 같은 내용을 확인 할 수 있습니다(minGW64기준입니다).

int printf (const char *__format, ...)

인자(arguments)전달

변수를 호출하면 컴파일러는 정해진 규칙에 의해서 정해진 위치에 순서대로 할당하게 됩니다. 컴파일러는, 현실세계와 마찬가지로, 같은 이름이더라도 어디에 속해있는지에 따라 호출되는 변수를 참조하게 됩니다.
 이러한 이유로 코더Coder는 호출되는 위치가 함수 안인지 밖인지를 주의해야하며, 만약 외부의 변수를 사용하고 싶다면 추가 문법을 명시해야 합니다.

life cycle

기본적으로 변수의 Life cycle은 선언될 때, 생성되고, 선언된 '}'(중괄호 닫힘)를 만나면 소멸합니다.(실제로 삭제되는 것은 아닙니다.) 정확한 내용은 pointer에서 다룹니다. 일반적으로:

int i = 9; // 첫째

int main()
{
  int i = 8; // 둘째
  {
    int i = 7; // 셋째
    {
      int i = 6; // 넷째
    }
    // 위치 1
  }
  // 위치 2
}
    

똑같은 i라는 변수가 여러번 선언 되었다고 할 때, 컴파일러가 참조하는 변수는 각각 해제되지 않은 최근의 변수를 사용하게 됩니다. 예를들어:

• 첫째 위치에서는 첫째를 참조합니다.
• 둘째 위치에서는 둘째를 참조합니다.
• 셋째 위치에서는 셋째를 참조합니다.
• 넷째 위치에서는 넷째를 참조합니다.
• 위치 1에서는 셋째를 참조합니다.(넷째 소멸)
• 위치 2에서는 둘째를 참조합니다.(셋째 소멸)

첫 째의 위치는 변수가 해제될 수 없는 위치에 선언되었습니다. 따라서 모든 함수에서 사용될 수 있기 때문에 "전역변수"라고 합니다.
 전역변수는 높은 범용성을 지니지만, 항상 메모리에 상주하고 있으므로 일정부분의 손해를 감수해야 합니다.  전역변수와 대비되는 개념이 "지역변수"입니다. 지역변수는 함수 내에서 선언되는 변수를 말합니다. 지역변수는 종료와 함께 소멸한다는 것을 주의해야 합니다.

static

static 예약어는 해당 변수가 호출된 후 유지되도록 요청합니다.

void foo()
{
  static int i = 0;
  i++;
  printf("foo 호출: %d\n", i);
}

호출(Call)방법

변수를 전달하는 방법에 따라 Call by Value, Call by Reference, Call by Address가 있습니다. (포인터 편 참조)

void callbyValue(int);

callbyValue(input);

값(value)를 직접 복사하여 전달합니다. 따라서, 값을 변경한다고 해도 원래 값에 변경이 적용되지 않습니다.

void callbyRef(int*);

callbyRef(&input);

주소(reference, address, pointer)를 복사하여 전달합니다. 주소의 값을 변경하기 때문에, 원래 값에 변경이 적용됩니다.

void callByAddr(int&);

callByAddr(input);

주소(reference, address, pointer)를 참조해서 전달합니다. 해당 주소의 값을 변경하기 때문에, 값의 변경이 적용됩니다.

가변 인자

참조: https://learn.microsoft.com/ko-kr/cpp/cpp/functions-with-variable-argument-lists-cpp?view=msvc-160

전달해야 하는 인자의 갯수가 변경되는 경우가 발생할 수 있습니다. 예를들어 printf함수가 그렇습니다.

printf("%d", i); // 전달 인자 2개
printf("%d %d", i, j); // 전달 인자 3개

이를 해결하는 방법은 va_구조를 사용하는 방법입니다. 간단한 예시는

int addAll(int size, ...)
{
    int _Result = 0;

    va_list vl;
    va_start(vl, size);
    for (int i = 0; i < size; i++)
        _Result += va_arg(vl, int);
    va_end(vl);

    return _Result;
}