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변수 선언에서 const 키워드는 그 변수를 대입 연산, 증가 연산, 감소 연산으로 값을 변경할 수 없는 변수로 만든다.

단순한 변수나 배열을 선언할 때 const 키워드를 사용하는 것은 아주 쉽다. 포인터의 경우에는 좀더 복잡하다. 왜냐하면 포인터 자체를 const로 만드는 것과, 포인터가 가리키는 값을 const로 만드는 것을 구별해야 하기 때문이다.

const를 *의 왼쪽 어딘가에 넣으면 그 데이터를 상수로 만든다.

const를 *의 오른쪽에 넣으면 그 포인터 자체를 상수로 만든다.

헤더파일 방식의 장점은, 하나의 파일에 정의 선언들을 사용하고, 다른 파일들에 참조 선언들을 사용해야 한다는 것을 기억할 필요가 없다는 것이다. 단지 모든 파일들이 동일한 헤더파일을 포함하면 된다. 헤더파일 방식의 단점은, 데이터가 중복된다는 것이다.

volatile 한정자는, 어떤 변수가 프로그램이 아닌 대행자에 의해 그 값이 변경될 수 있다고 컴파일러에게 알린다. 일반적으로 그것은 하드웨어 주소에 또는 동시에 실행되는 여러 프로그램들이 공유하는 데이터에 사용된다.

restrict 키워드는 컴파일러가 특정 유형의 코드를 최적화 할 수 있도록 허용함으로써 계산 능력을 향상 시킨다. restrict 키워드는 포인터에만 적용할 수 있다. 그것은 그 포인터가 어떤 데이터 객체에 접근하는 유일한 최초 수단이라는 것을 나타낸다.

double stick(double ar[static 20]);

static을 이와같이 사용하는 것을, 함수 호출에 사용하는 실 전달인자가 최소한 20개의 원소를 가지는 배열의  첫번째 원소를 가리키는 포인터여야 한다는 것을 나타낸다. 이렇게 하는 목적은, 컴파일러가 그 정보를 사용하여 함수의 코드를 최적화 할 수 있도록 하기 위해서 이다.

정적 메모리의 양은 컴파일 할 때 결정되고, 정적 데이터는 프로그램이 메모리에 적재될때 함께 적재된다.

자동변수는 프로그램의 실행 도중에 할당되고 해제된다. 그래서 자동변수가 사용하는 메모리의 양은 프로그램이 실행하는 동안 수시로 변한다.

C의 저장 클래스

1.자동(Auto matic) - 저장 클래스 지정자 없이 또는 auto 저장 클래스 지정자를 사용하여 블록안에(또는 함수 머리에 있는 매개 변수로) 선언된 변수는 자동 저장 클래스에 속한다. 자동 변수는 자동 수명, 블록 범위, 무연계를 가진다. 초기화 하지 않으면, 자동 변수의 값은 결정되지 않는다.

2.레지스터(register) - register 저장 클래스 지정자를 사용하여 블록안에(또는 함수 머리에 있는 매개변수로) 선언된 변수는 레지스터 저장 클래스에 속한다. 레지스터 변수는 자동수명, 블록범위, 무연계를 가진다. 레지스터 변수의 주소는 얻을 수 없다.

정적 무연계(static, no linkage) - static 저장 클래스 지정자를 사용하여 블록안에 선언된 변수는 무연계 정적 저장 클래스에 속한다. 이 블록범위 정적 변수는 정적 수명, 블록 범위, 무연계를 가진다. 컴파일 될 때 단 한번 초기화 된다. 명시적으로 초기화 하지 않으면, 모든 바이트들이 0으로 설정된다.

정적 외부 연계(static, external linkage) - static 저장 클래스 지정자 없이 모든 함수들의 외부에 선언된 변수는 외부연계 정적 저장 클래스에 속한다. 외부연계 정적 변수는 정적 수명, 파일 범위, 외부 연계를 가진다. 컴파일 될 때 단 한번 초기화 된다. 명시적으로 초기화 하지 않으면, 모든 바이트들이 0으로 설정된다.

정적 내부 연계(static, internal linkage) - static 저장 클래스 지정자를 사용하여 모든 함수들의 외부에 선언된 변수는 내부연계 정적 저장 클래스에 속한다. 내부연계 정적 변수는 정적 수명, 파일 범위, 내부연계를 가진다. 컴파일 될 때 단 한번 초기화 된다. 명시적으로 초기화 하지 않으면, 모든 바이트들이 0으로 설정된다.

할당된 메모리는 malloc() (또는 관련 함수)에 의해 제공된다. 이 함수는 요청한 만큼의 바이트 수를 가지는 메모리 블록을 가리키는 포인터를 리턴한다. 이 메모리 블록은 free()함수를 호출하여 해제함으로써 재사용 할 수 있다. free() 함수는 그 메모리 블록의 주소를 전달인자로 사용한다.

const 데이터 형 한정자는 데이터 상수로 한정한다. 포인터에 const 한정자를 사용하면, 선언의 어느 위치에 const를 놓느냐에 따라 포인터 자체가 상수라고 나타내거나, 포인터가 가리키는 데이터가 상수라고 나타낼 수 있다.

volatile 데이터형 한정자는 프로그램이 아닌 다른 대행자에 의해 데이터가 변경될 수 있다는 것을 나타낸다. 이것을 사용하는 목적은, 사용하지 않을 경우에 컴파일러가 가정할 최적화를 피하라고 경고하는 것이다.

restrict 데이터형 한정자도 최적화를 위해서 제공된다. 포인터를 restrict로 한정하면, 그 포인터를 통해서만 데이터 블록에 접근할 수 있다.

파일 이름을 꺽쇠괄호(<>)대신 큰따옴표로 둘러싸는 것은, 컴파일러에게 그 파일을 표준 헤더파일을 찾는 위치가 지역에서 찾으라고 지시한다. "지역에서 찾는다"의 해석은 그 헤더파일을 소스코드 파일이 있는 디렉토리나 폴더에서, 또는 프로젝트 파일(컴파일러가 이것을 사용한다면)이 있는 디렉토리나 폴더에서 찾으라는 것이다.

C는 프로그램을 실행할 때 사용자가 메모리를 할당할 수 있다. 이 작업을 위해 사용하는 주요도구가 malloc()함수이다. malloc() 함수는 하나의 전달인자로 원하는 만큼의 메모리 바이트 수를 사용한다. 그러면 malloc()은 자유 메모리 공간에서 적당한 블록을 찾는다.

malloc()은 메모리를 할당하지만 거기에 이름을 붙이지 않는다. 그러나 그 블록의 첫번째 바이트의 주소를 리턴한다. 그러므로 어떤 포인터 변수에 그 주소를 대입할 수 있다. 그 포인터를 사용하여 그 메모리에 접근 할 수 있다.

malloc()함수는 배열, 구조체, 기타 등등을 가리키는 포인터를 리턴할 수 있다. 이란적으로 그 리턴값은 데이터형 캐스트를 사용하여 적당한 값으로 변환된다.

malloc()은 적당한 메모리 공간을 찾지 못하면 널 포인터를 리턴한다.

배열 생성 3가지 방법

1. 배열 크기를 지정하는 상수 표현식을 사용하여 배열을 선언하고, 배열 이름을 사용하여 각 원소에 접근한다.

2. 배열 크기를 지정하는 변수 표현식을 사용하여 가변길이 배열을 선언하고, 배열 이름을 사용하여 각 원소에 접근한다. 이 기능은 자동 메모리 일때만 가능하다.

3. 포인터를 선언하고, malloc()을 호출하고, 포인터에 리턴값을 지정하며, 그 포인터를 사용하여 각 원소에 접근한다. 포인터는 정적일 수도 있고 자동일 수도 있다.

일반적으로 malloc()은 free()와 함께 사용해야한다. free()함수는 바로전에 malloc()이 리턴했던 주소를 전달인자로 사용하여, 할당했던 메모리를 해제한다. 그래서, 할당된 메모리의 수명은 malloc()이 호출되어 메모리가 할당된 시점부터 free()가 호출되어 재사용 할 수 있도록 메모리를 해제하는 시점까지다.

malloc()과 free()가 메모리 풀을 관리한다고 생각해라. malloc()을 호출 할 때마다 프로그램이 사용할 메모리가 할당되고, free()가 호출될 때 마다 재사용할 수 있도록 메모리가 풀에 반납된다. free()가 사용하는 전달인자는 malloc에 의해 할당된 메모리 블록을 가리키는 포인터여야 한다.

배열 선언과 같은, 다른 방법으로 할당된 메모리를 해제하기 위해 free()를 사용할 수 없다. malloc()과 free()는 둘다 stdlib.h 헤더파일에 프로토타입이 들어있다.

free()함수는 malloc()이 할당한 메모리를 해제한다. free()함수는 자신의 전달 인자가 가리키는 메모리 블록만을 해제한다.

동적 할당 배열을 사용하면 프로그램이 상황에 맞게 크기를 조절할 수 있다.

정적 메모리양은 컴파일 될 때 고정된다. 그것은 프로그램이 실행 되는 동안 변하지 않는다. 자동 변수에 의해 사용되는 메모리양은, 프로그램이 자동으로 커졌다 작아졌다 한다. 그러나 할당된 메모리에 의해 사용되는 메모리 양은, 사용자가 free()를 사용하는 것을 잊으면 계속 커진다.

메모리를 할당하는 또한가지 방법은 calloc()을 사용하는 것이다. malloc()과 마찬가지로, calloc()도 void형을 가리키는 포인터를 리턴한다. 다른 데이터형을 저장하기를 원한다면 캐스트 연산자를 사용해야한다.

calloc()함수는 두개의 전달인자를 사용한다. 그들은 둘다 부호없는 정수값이어야한다. 첫번째 전달인자는 사용자가 원하는 메모리셀의 개수이다. 두번째 전달인잔느 각 셀의 바이트 수이다.

ex) long * newmam;

    newmem = (long *)calloc(100,sizeof(long));

calloc()함수는 한가지 특징이 더있다. 이 함수는 할당된 블록의 모든 비트들을 0으로 설정한다. free()함수는 calloc()에 의해 할당된 메모리를 해제하는데에도 사용할 수 있다.

가변길이 배열(VLA)는 자동저장 클래스이다. 자동저장 클래스 이기 때문에, 실행이 VLA정의 블록을 탈출할 때 VLA가 사용하는 메모리 공간은 자동으로 해제된다.

외부연계, 내부연계, 무연계 정적변수를 위한 메모리영역, 자동변수를 위한 메모리영역, 동적으로 할당되는 메모리 영역 이렇게 세가지 영역으로 사용가능한 메모리를 프로그램이 나눈다고 생각할 수 있다.

정적 수명 저장 클래스들에 필요한 메모리양은 컴파일 될 때 결정된다. 그리고 이영역에 저장되는 데이터는 프로그램이 실행되는 동안 계속 사용할 수 있다. 이 저장 클래스에 속하는 변수는, 프로그램이 시작될 때 생성되고 프로그램이 종료될 때 소멸한다.

자동변수는, 프로그램이 그 변수의 정의를 포함하고 있는 코드 블록에 진입할 때 생성되고, 프로그램이 그 코드 블록을 탈출할 때 소멸된다. 그러므로 프로그램이 함수들을 호출 할 때 그리고 함수들이 종료될 때, 자동 변수들이 사용하는 메모리양은 커졌다 작아졌다 한다. 일반적으로 이 메모리 영역은 스택으로 처리된다. 이것은 새로운 변수들이 생성되는 순서대로 메모리에 추가되고, 소멸 될때는 반대순서로 소멸된다는 것을 의미한다. FILO

보통 프로그램은 정적 객체들, 자동 객체들, 동적으로 할당된 객체들을 위한 메모리 영역을 서로 다르게 사용한다.

문자열 리터럴을 포함하는 정적 데이터는 한 영역을, 자동 데이터는 두번째 영역을, 동적으로 할당된 데이터는 세번째 영역을(메모리 힙, 프리스토어 라고 불린다.) 차지하고 있다.

C는 범위, 연계, 수명을 사용하여 블록범위를 가지는 자동, 레지스터, 무연계 정적 저장 클래스와, 파일 범위를 가지는 외부 연계 정적과 내부연계 정적이라는 다섯가지의 저장 클래스를 정의한다.

저장클래스             수명             범위          연계                                    선언방법

자동                     자동             블록           없음                         블록안에

레지스터               자동             블록           없음                        블록안에 키워드 register로

정적 외부연계        정적              파일          외부                        모든 함수들의 바깥에

정적 내부연계        정적              파일          내부                        모든 함수들의 바깥에 키워드 static으로

정적 무연계           정적              블록          없음                         블록안에 키워드 static으로

자동 저장 클래스에 속하는 변수는 자동 수명, 블록 범위, 무연계를 가진다.

블록안에 또는 함수 머리 안에 선언된 변수는 기본적으로 자동 저장 클래스에 속한다. 그러나 프로그래머의 의도를 확실하게 하기 위해 키워드 auto를 명시적으로 사용할 수 있다.

블록 범위와 무연계라는 것은, 그 변수가 정의된 블록 안에서만 이름을 통해 그 변수에 접근할 수 있는 것을 의미한다.

자동저장 수명의 경우에, 변수 선언이 들어있는 블록에 프로그램이 진입할 때 변수가 생성된다는 것을 상기하라. 프로그램이 블록을 탈출 할 때 자동 변수는 소멸된다. 이제 그 메모리 위치는 다른용도로 사용될 수 있다.

일반적으로 변수는 컴퓨터 메모리에 저장된다. 운이 좋은 레지스터 변수들은, CPU 레지스터에 또는 좀더 일반적으로 사용할 수 있는 가장 빠른 메모리에 저장된다.

레지스터 변수는 블록범위, 무연계, 자동수명을 가진다. 레지스터 변수는 저장클래스 지정자 register를 사용하여 선언한다.

정적변수(static variable)라는 이름은, 마치 변할 수 없는 변수를 의미한 것 같아 모순처럼 들린다. 그러나 정적(static)이라는 말이 실제로 의미하는 것은, 변수가 메모리에 그대로 유지된다는 것을 의미한다.

static 즉 정적 변수는 컴파일 될 때 단 한번만 초기화 된다. 디버거를 사용하여 프로그램을 한단계씩 실행시켜보면 프로그램이 그 단계를 건너 뛰는 것을 볼 수 있다. 프로그램이 적재된 후에는 정적 변수와 외부 변수들이 이미 자리를 차지하고 있기 때문이다.

외부연계 정적 변수는 파일 범위, 파일범위, 외부연계, 정적 수명을 가진다. 이 저장클래스를 때로는 외부저장 클래스(external storage class)라고 부르고, 이 유형의 변수들은 외부 변수(external vriable)라고 부른다. 외부 변수는 어떤 함수에도 속하지 않게 함수의 외부에 정의 선언을 놓음으로써 생성한다.

외부 변수는 키워드 extern을 사용하여 그 변수를 사용하는 함수 안에 추가로 재선언 할 수 있다. 그 변수가 다른 파일에 정의되어 있다면, 그 변수는 반드시 extern 키워드로 선언해야 한다. 특정 외부 변수가 한 소스코드에 저으이되어 있고 두번째 소스코드 파일에 사용된다면, 반드시 두번째 파일에 extern으로 변수를 선언해야한다.

외부 변수는 사용자가 초기화 하지 않으면 자동으로 0으로 초기화된다.

외부 정의를 생성하려면 키워드 extern을 사용하면 안된다. 이미 존재하는 외부 정의를 참조하는 용도로만 extern을 사용해야 한다. 외부 변수는 단한번만 초기화 할 수있다. 그 초기화는 변수가 저으이될 때 이루어 져야한다.

키워드 extern은 어디에 있는지 찾아보라고 컴파일러에게 지시하는것이다.

내부연계 정적 변수는 정적 수명, 파일 범위, 내부연계를 가진다. 이 변수는, 어떤 함수에도 속하지 않고 함수들의 바깥에 저장 하며 클래스 지정자 static을 사용하여 정의한다.

하나의 파일에서 정의된 외부 변수는, 다른 파일에서 (extern을 사용하여)선언하지 않는한, 다른 파일에서 사용할 수 없다. 외부 선언 자체는 다른 파일들이 잠재적으로 그 변수를 사용할 수 있도록 만들 뿐이다.

함수들도 저장 클래스를 가진다. 함수는 외부(디폴트) 또는 정적 둘중 하나를 가질 수 있다. 외부함수는 다른 파일에 들어 있는 함수들이 사용할 수 있다. 그러나 정적 함수는 그 함수가 정의된 파일에 들어 있는 함수들 만이 사용할 수 있다.

함수에 static 저장 클래스를 사용하는 한가지 이유는, 함수들을 특정 모듈에만 사용할 수 있게 만들어 이름들이 충돌할 가능성을 피하는 것이다.

C라이브러리는, 난수들을 발생시키는 rand()라는 함수를 제공한다. rand()함수는 '종자값(seed)'를 사용하여 새로운 수를 만든다. 그 수가 새로운 종자값이 된다. 그러고 나서 새로운 종자값은 더 새로운 종자값을 만든다.

위 설계가 제대로 동작하려면, 난수함수는 바로 이전의 호출에서 사용한 종자값을 기억해야 한다.

C는 데이터를 메모리에 저장하기 위해 변수들을 서로다른 다섯가지의 기억 모델, 즉 저장 클래스(storage class)를 제공한다.

저장된 각 값은 물리적인 메모리를 차지한다. C학문은 그런 메모리 덩어리에 대해 객체(object)라는 용어를 사용한다.

한 객체에는 하나 또는 그 이상의 값들을 저장해야 한다.

프로그램은 객체에 접속하는 방법을 필요로 한다. 이것은 예를 들어 변수를 정의함으로써 수행된다.

저장기간 또는 저장 수명(storage duration)이라는 용어로 객체를 설명한다면, 어라마나 오랫동안 메모리에 유지될 수 있는지를 나타낸다.

범위(scope)와 연계(linkage)로 객체를 접속하는데 사용된 식별자를 설명한다면, 이들은 함께한 프로그램의 어떤 부분들이 그것을 사용할 수 있는지를 정한다. 저장 클래스에 따라 범위, 연계, 저장기간의 다른 조합이 만들어진다.

프로그램의 수명과 운명을 같이하는 변수와, 자신이 포함된 함수가 실행중일 동안에만 존재하는 객체가 있다. 그리고, 특정 스레드(thread)기간 동안에만 존재하는 오브젝트도 있다.

범위(scope) : 프로그램이 어떤 식별자에 접근할 수 있는 영역을 나타낸다. C의 변수는 블록 범위, 함수 프로토 타입 범위, 파일 범위중 어느 한가지 범위를 가진다.

정의가 어떤 함수에도 속하지 않고 함수들의 바깥에 놓여 있는 변수는 파일 범위를 가진다.

C의 변수는 외부연계(external linkage), 내부 연계(internal linkage), 무연계(no linkage)중 어느 하나를 가진다. 블록 범위 변수나 함수 범위 변수, 즉 함수 프로토 타입 범위 변수는 연계를 가지지 않는다. 이말은, 그들이 정의된 블록이나 함수, 즉 프로토 타입에만 적용된다는 뜻이다.

파일범위 변수는 내부 연계나 외부 연계중 어느하나를 가질 수 있다. 외부 연계를 가지는 변수는, 다중 파일 프로그램의 어디에서나 사용할 수 있다. 내부연계를 가지는 변수는 한 파일 안의 어디에서나 사용할 수 있다. 파일 범위 변수들은, 하나 이상의 함수에서 사용할 수 있기 때문에, 전역 변수라고도 부른다.

ex)

int abc = 5;               //파일 범위, 외부연계

static int def = 6;       //파일 범위, 내부 연계

int main()

{

       ......

}

외부연계 : 여러 파일로 구성된 프로그램의 어디에서나 사용될 수 있다.

내부 연계 : 하나의 파일안의 어디에서나 사용될 수 있다.

무연계 : 블록 범위 변수나 프로토 타입 범위 변수는 연계를 가지지 않는다.

저장수명은 식별자들로 접속하는 객체들의 지속성을 나타낸다. C객체는 다음 네가지 수명(정적 수명(static duration), 스레드 수명(thread duration), 자동 수명(automatic duration), 할당된 수명(allocated duration))중 한가지를 갖고 있다.

정적 수명을 갖는 객체는 프로그램이 실행되는 동안에 내내 존재한다. 파일범위 변수에 대해서 키워드 static은 수명이 아니라 연계유형을 나타낸다. static을 사용해 선언된 한 파일 범위 변수는 내부 연결을 갖지만, 내부 연결이나 외부 연결을 사용한 모든 파일 범위 변수들은 정적 수명을 갖는다.

스레드 수명은 프로그램 실행이 여러 스레드로 분할 될수 있는 동시 프로그래밍으로 실행하게 된다. 스레드 수명은 그것이 선언되었을 때부터 스레드가 종료될 때까지 존재한다. 그러한 객체는 파일 범위 객체가 선언되거나 그렇지 않으면 키워드 _Thread_local 로 수정되는 파일 범위 객체가 만들어지든가 할 때 만들어진다.

블록 범위 변수는 일반적으로 자동 수명을 가진다. 일반적으로 블록범위 변수들은, 그들이 정의된 블록에 프로그램이 진입할 때 메모리가 할당되고, 프로그램이 블록을 탈출 할 때 메모리가 해제된다. 예를 들어, 하나의 함수 호출이 종료되었을 때, 그 함수의 변수들이 사용했던 메모리는 다음번에 호출된 함수의 변수들에 의해 사용될 수 있다.

지역 변수들은 모두 자동수명을 가진다. 그러나 변수는 블록범위를 갖는 동시에 정적인 수명을 가질 수 있다. 이러한 변수를 만들려면 블록안에서 선언하고 키워드 static을 선언에 추가한다.