4강.수식과 연산자

4.1 수식

▶수식

①상수, 변수, 연산자의 조합

②연산자와 피연산자로 구성

③결과값을 가짐

int x, y;

x = 3;

y = x*x - 5*x + 6;

printf("%d\n", y);

ex) 예제 프로그램: 간단한 수식 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int x = 1;

printf("3 + 2의 값은 %d\n", 3 + 2);

printf("3 - 2의 값은 %d\n", 3 - 2);

printf("x의 값은 %d\n", x);

printf("x + 1의 값은 %d\n", x + 1);

return 0;

}

3 + 2의 값은 5

3 - 2의 값은 1

x의 값은 1

x + 1의 값은 2

4.2 연산자(1)

▶기능에 따른 연산자의 분류

연산자의 분류	연산자	의미
대입	=	오른쪽을 왼쪽에 대입
산술	+ - * / %	사칙연산과 나머지 연산
부호	+ -
증감	++ --	증가와 감소 연산
관계	> < == != >= <=	오른쪽과 왼쪽을 비교
논리	&& || !	논리적인 AND,  OR
sizeof 연산자	sizeof	자료형이나 변수의 크기를  바이트 단위로 반환
형변환	(type)	변수나 상수의 자료형을 변환
포인터 연산자	* & []	주소 계산, 포인터가 가리키는 곳의  내용 추출
구조체 연산자	. ->	구조체의 멤버 참조

▶피연산자에 따른 연산자의 분류

①단항 연산자: 피연산자의 수가 1개

++x;

--y;

②이항 연산자: 피연산자의 수가 2개

x + y

x - y

③삼항 연산자: 피연산자의 수가 3개

(x > y) ? x : y

※중간 점검※

Q1. 수식(expression)이란 어떻게 정의되는가?

A1. 결과값을 가지며 연산자와 피연산자로 구성되어있는 상수, 변수, 연산자의 조합

Q2. 상수 10도 수식이라고 할 수 있는가?

A2. 할 수 있다

Q3. 아래의 수식에서 피연산자와 연산자를 구분하여 보라.

  y = 10 + 20;

A3. 연산자: =, +

 피연산자: y, 10, 20

Q4. 연산자를 단항 연산자, 이항 연산자, 삼항 연산자로 나누는 기준은 무엇인가?

A4. 피연산자의 개수

4.3 산술 연산

▶산술 연산자: 사칙 연산과 나머지 연산을 수행하는 연산자

연산자	기호	예
덧셈	+	x + y
뺄셈	-	x - y
곱셈	*	x * y
나눗셈	/	x / y
나머지	%	x % y

cf) 거듭 제곱 연산자: C에는 거듭 제곱을 나타내는 연산자가 없으므로 x * x로 나타냄

ex) 예제 프로그램: 산술 연산자 예제

//산술 연산자 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int x, y, result;

printf("두 개의 정수를 입력하시오: ");

scanf("%d %d", &x, &y);

result = x + y;    //덧셈 연산을 해서 결과를 result에 대입

printf("%d + %d = %d\n", x, y, result);

result = x - y;    //뺄셈 연산

printf("%d + %d = %d\n", x, y, result);

result = x * y;    //곱셈 연산

printf("%d + %d = %d\n", x, y, result);

result = x / y;    //나눗셈 연산

printf("%d + %d = %d\n", x, y, result);

result = x % y;    //나머지 연산

printf("%d + %d = %d\n", x, y, result);

return 0;

}

두 개의 정수를 입력하시오: 7 3

7 + 3 = 10

7 - 3 = 4

7 * 3 = 21

7 / 3 = 2

7 % 3 = 1

▶나눗셈 연산자

①정수형 간의 나눗셈에서는 결과가 정수형으로 생성

②정수형의 나눗셈에서는 소수점 이하는 버려짐 (ex.7/3=1)

③부동소수점형 간에는 부동소수점 값을 생성 (ex.7.0/3.0=1.75)

ex) 예제 프로그램: 나눗셈 연산자 예제

//나눗셈 연산자 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

double x, y, result;

printf("두 개의 실수를 입력하시오: ");

scanf("%lf %lf", &x, &y);

result = x / y;    //나눗셈 연산을 해서 결과를 result에 대입

printf("%f / %f = %f\n", x, y, result);

return 0;

}

두 개의 실수를 입력하시오: 7.0 3.0

7.000000 + 3.000000 = 11.000000

7.000000 - 3.000000 = 4.000000

7.000000 * 3.000000 = 21.000000

7.000000 / 3.000000 = 2.333333

▶나머지 연산자: 첫 번째 피연산자를 두 번째 피연산자로 나누었을 경우의 나머지를 계산

ex 1) 나머지 연산자를 이용한 짝수와 홀수를 구분: x % 2가 0이면 짝수

ex 2) 나머지 연산자를 이용한 5의 배수를 판단: x % 5가 0이면 5의 배수

ex) 예제 프로그램: 나머지 연산자 예제

//나머지 연산자 프로그램

#include <stdio.h>

#define SEC 60    //1분은 60초  

int main()

{

int input, minute, second;

printf("초단위의 시간을 입력하시오: ");

scanf("%d", &input);    //초단위의 시간을 읽음

minute = input / SEC;     //몇 분

second = input % SEC;    //몇 초

printf("%d초는 %d분 %d초입니다.\n", input, minute, second);

return 0;

}

초단위의 시간을 입력하시오: 73

73초는 1분 13초입니다.

▶증감 연산자

증감 연산자	의미
++x	x값을 먼저 증가한 후에 다른 연산에 사용  이 수식의 값은 증가된 x값
x++	x값을 먼저 사용한 후에 증가  이 수식의 값은 증가되지 않은 원래의 x값
--x	x값을 먼저 감소한 후에 다른 연산에 사용   이 수식의 값은 감소된 x값
x--	x값을 먼저 사용한 후에 감소  이 수식의 값은 감소되지 않은 원래의 x값

ex) x = 1;

y = 1;

 

next_x = ++x;     //x의 값이 증가된 후에 사용, next_x는 2

next_y = y++;      //y의 값이 사용된 후에 증가, next_y는 1

ex) 예제 프로그램: 나머지 연산자 예제

//증감 연산자 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int x = 0, next_x = 0;

next_x = ++x;    //x의 값이 증가된 후에 사용

printf("next_x = %d, x = %d\n", next_x, x);    //next_x = 1, x = 1

next_x = x++;    //x의 값이 사용된 후에 증가

printf("next_x = %d, x = %d\n", next_x, x);    //next_x = 0, x = 1

next_x = --x;    //x의 값이 감소된 후에 사용

printf("next_x = %d, x = %d\n", next_x, x);    //next_x = -1, x = -1

next_x = x--;    //x의 값이 사용된 후에 감소

printf("next_x = %d, x = %d\n", next_x, x);    //next_x = 0, x = -1

return 0;

}

next_x = 1, x = 1

next_x = 0, x = 1

next_x = -1, x = -1

next_x = 0, x = -1

4.4 대입 연산

▶대입(배정, 할당) 연산자: 왼쪽에 있는 변수에 오른 쪽의 수식의 값을 계산하여 대입

변수(variable) = 수식(expression);

x = 10;               //상수 10을 변수 x에 대입

y = x;                //변수 x의 값을 변수 y에 대입

z = 2 * x + y;     //수식을 계산하여 변수 z에 대입

▶대입 연산자 주의점

①왼쪽에는 항상 변수가 와야 함

x + 2 = 0;    //왼편이 변수 이름이 아니기 때문에 잘못된 수식!

2 = x;        //왼편이 변수 이름이 아니기 때문에 잘못된 수식!

②수학적으로는 올바르지 않지만 C에서는 가능

x = x + 1;    //x의 값이 하나 증가

ex) 예제 프로그램: 대입 연산자 예제

/* 대입 연산자 프로그램 */

#include <stdio.h>

int main()

{

int x, y;

x = 1;

printf("수식 x + 1의 값은 %d\n", x + 1);

printf("수식 y = x + 1의 값은 %d\n", y = x + 1);

printf("수식 y = 10 + (x = 2 + 7)의 값은 %d\n", y = 10 + (x = 2 + 7)); 

printf("수식 y = x = 3의 값은 %d\n", y = x = 3);

return 0;

}

수식 x + 1의 값은 2

수식 y = x + 1의 값은 2

수식 y = 10 + (x = 2 + 7)의 값은 19

수식 y = x = 3의 값은 3

▶복합 대입 연산자

①+=처럼 대입 연산자 =와 산술연산자 +를 합쳐 놓은 연산자

②소스를 간결하게 만들 수 있음

복합 대입 연산자	의미
x ±= y	x = x ± y
x *= y	x = x * y
x /= y	x = x / y
x %= y	x = x % y
x &= y	x = x & y
x |= y	x = x | y
x ^= y	x = x ^ y
x >>= y	x = x >> y
x <<= y	x = x << y

ex) 예제 프로그램: 복합 대입 연산자 예제

//복합 대입 연산자 프로그램    

#include <stdio.h>

int main()

{

int x = 10, y = 10, z = 33;

x += 1;          //x = x + 1;

y *= 2;          //y = y * 2;

z %= x + y;    //z = z % (x + y);

printf("x = %d, y = %d, z = %d \n", x, y, z);

return 0;

}

x = 11, y = 20, z = 1

4.4 관계 연산

▶관계 연산자

①두개의 피연산자를 비교하는 연산자

②결과값은 참(1) 아니면 거짓(0)

연산자 기호	의미	사용 예
==	x와 y가 같은가?	x == y
!=	x와 y가 다른가?	x != y
>	x가 y보다 큰가?	x > y
<	x가 y보다 작은가?	x < y
>=	x가 y보다 크거나 같은가?	x >= y
<=	x가 y보다 작거나 같은가?	x <= y

1 == 2     //1과 2가 다르므로 거짓(0)

1 != 2      //1과 2가 다르므로 참(1)

2 < 1      //2가 1보다 작지 않으므로 거짓(0)

x >= y     //x가 y보다 크거나 같으면 참(1) 그렇지 않으면 거짓(0)

ex) 예제 프로그램: 관계 연산자 예제

//관계 연산자 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int x, y;

printf("두개의 정수를 입력하시오: ");

scanf("%d %d", &x, &y);

printf("x == y의 결과값: %d\n", x == y);

printf("x != y의 결과값: %d\n", x != y);

printf("x > y의 결과값: %d\n", x > y);

printf("x < y의 결과값: %d\n", x < y);

printf("x >= y의 결과값: %d\n", x >= y);

printf("x <= y의 결과값: %d\n", x <= y); 

return 0;

}

두개의 정수를 입력하시오: 7 3

x == y의 결과값: 0

x != y의 결과값: 1

x > y의 결과값: 1

x < y의 결과값: 0

x >= y의 결과값: 1

x <= y의 결과값: 0

▶관계 연산자 주의점

①(x = y): x의 값을 y에 대입하며 이 수식의 값은 x의 값

②(x == y): x와 y가 같으면 1, 다르면 0이 수식의 값

③if(x == y)를 if(x = y)로 잘못 쓰지 않도록 주의

※중간 점검※

Q1. 관계 수식의 결과로 생성될 수 있는 값은 무엇인가?

A1. 0과 1

Q2. (3 >= 2) + 5의 값은?

A2. 6

4.5 논리 연산

▶논리 연산자

①여러 개의 조건을 조합하여 참과 거짓을 따지는 연산자

②결과값은 참(1) 아니면 거짓(0)

사용 예	의미
x && y	AND 연산, x와 y가 모두 참이면 참, 그렇지 않으면 거짓
x || y	OR 연산, x나 y중에서 하나만 참이면 참, 모두 거짓이면   거짓
!x	NOT 연산, x가 참이면 거짓, x가 거짓이면 참

▶논리 연산자의 결과값

x	y	x AND y	x OR y	NOT x
T	T	T	T	F
T	F	F	T	F
F	T	F	T	T
F	F	F	F	T

▶참과 거짓의 표현 방법

①기본적으로 참(true)은 1로, 거짓(false)은 0로 표현

②관계 수식이나 논리 수식이 거짓으로 계산되면 0, 참으로 계산되면 1을 생성

③피연산자의 참과 거짓을 가릴 때는 0이 아니면 참이고, 0이면 거짓으로 판단 (ex.-1: 참)

▶AND 연산자: 두 개의 피연산자가 모두 참일 때만 연산 결과가 참

cf) 주의할 점

   ●(2 < x < 5): 가능하지만 논리적으로 잘못된 수식

   ●(2 < x) && (x < 5): 올바른 수식

▶OR 연산자: 하나의 피연산자만 참이면 연산 결과가 참

▶NOT 연산자

①피연산자의 값이 참이면 연산의 결과값을 거짓으로 만듦

②피연산자의 값이 거짓이면 연산의 결과값을 참으로 만듦

▶단축 계산

①&& 연산자의 경우, 첫번째 피연산자가 거짓이면 다른 피연산자들은 계산X

②|| 연산자의 경우, 첫번째 피연산자가 참이면 다른 피연산자들은 계산X

ex) 예제 프로그램: 논리 연산자 예제

//논리 연산자 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int x, y;

printf("두개의 정수를 입력하시오: ");

scanf("%d %d", &x, &y);

printf("%d && %d의 결과값: %d\n", x, y, x && y);     //AND 연산

printf("%d || %d의 결과값: %d\n", x, y, x || y);        //OR 연산

printf("!%d의 결과값: %d\n", x, !x);                          //NOT 연산

return 0;

}

두개의 정수를 입력하시오: 1 0

1 && 0의 결과값: 0

1 || 0의 결과값: 1

!1의 결과값: 0

▶조건 연산자: ex1가 참이면 ex2를 반환, 그렇지 않으면 ex3를 반환

ex1 ? ex2 : ex3

absolute_value = (x > 0) ? x : -x   //절대값 계산

max_value = (x > y) ? x : y            //최대값 계산

min_value = (x > y) ? x : y             //최소값 계산

ex) 예제 프로그램: 조건 연산자 예제

//조건 연산자를 이용한 큰수, 작은수 판단 프로그램

#include <stdio.h>

int main()

{

int x, y;

printf("첫번째 수 = ");

scanf("%d", &x);

printf("두번째 수 = ");

scanf("%d", &y);

printf("큰수 = %d \n", (x > y) ? x : y);

printf("작은수 = %d \n", (x < y) ? x : y);

return 0;

}

첫번째 수 = 3

두번째 수 = 9

큰수 = 9

작은수 = 3

4.6 우선 순위와 결합 법칙

▶우선 순위: 수식에서 어떤 연산자를 먼저 계산할 것인지에 대한 규칙

우선 순위	연산자
1	() [] -> . ++(후위) --(후위)
2	sizeof &(주소) ++(전위) --(전위) ~ ! *(역참조) +(부호)   -(부호) 형변환
3	*(곱셈) / %
4	+(덧셈) -(뺄셈)
5	<< >>
6	< <= >= >
7	== !=
8	&(비트연산)
9	^
10	|
11	&&
12	||
13	?(삼항)
14	= += *= /= %= &= ^= |= <<= >>=
15	,(콤마)

▶우선 순위의 일반적인 지침

①콤마＜대입＜논리＜관계＜산술＜단항

②괄호 연산자는 가장 우선순위가 높음

③모든 단항 연산자들은 이항 연산자들보다 우선순위가 높음

④콤마 연산자를 제외하고는 대입 연산자가 가장 우선순위가 낮음

⑤연산자들의 우선순위가 생각나지 않으면 괄호를 이용

⑥관계 연산자나 논리 연산자는 산술 연산자보다 우선순위가 낮음

▶결합 규칙: 동일한 우선 순위를 가지는 연산들이 여러 개가 있으면 어떤 것을 먼저 수행하여야 하는가

        에 대한 규칙

①결합 방향(좌→우): ex. x * y * z

②결합 방향(우→좌): ex. x = y = z

ex) 예제 프로그램: 우선 순위 예제

 //우선 순위 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int x = 0, y = 0;

int result;

result = 3 > 9 || 4 > 8            //result = 0 || 0 = 0

printf("%d\n", result);

result = 3 || 9 && 9 > 1;        //result = 1 || 1 && 1 = 1

printf("%d\n", result);

result = x = y = 1;                 //result = 1

printf("%d\n", result);

result  = - ++x + y--;             //result = -1

printf("%d\n", result);

return 0;

}

0

1

1

-1

4.7 형변환

▶형변환: 연산 시 데이터의 유형이 변환되는 것

①자동적인 형변환: 대입연산시 형변환, 정수연산시 형변환, 수식연산시 형변환

②명시적인 형변환

▶대입 연산시의 자동적인 형변환

①올림 변환

double f;

f = 10;        //f에는 10.0이 저장

②내림 변환

int i;

i = 3.141592;    //i에는 3이 저장

▶수식에서의 자동적인 형변환: 서로 다른 자료형이 혼합하여 사용되는 경우, 더 큰 자료형으로 통일

  (ex. int + double → double + double)

▶명시적인 형변환

(자료형) 상수 또는 변수

(int) 1.23456     //상수

(double) x          //변수

(long) (x + 1)      //수식

ex) 예제 프로그램: 형변환 예제

//형변환 예제

#include <stdio.h>

int main()

{

int f, i;

f = 5 / 4;                  //f는 1

printf("%f", f);

f = (double) 5 / 4;    //f = 1.25

printf("%f", f);

f = (double) 5 / (double) 4;    //f는 1.25

printf("%f", f);

i = 3.9 + 12.4;    //i는 16

printf("%d", i);

i = (int) 3.9 + (int) 12.4;    //i는 15

printf("%d", i);

return 0;

}

1.000000

1.250000

1.250000

16

15