[C] 구조체와 공용체

• 함수와 구조체
  • 함수에서의 구조체 사용
    • 구조체를 함수의 매개변수로 사용
      • 일반변수를 함수의 매개변수로 사용하는 것과 동일
      • 매개변수가 구조체인 경우 함수의 형식매개변수를 구조체로 선언
      • 해당 구조체 전체가 복사되기 때문에 편리
      • 구조체 전체가 복사되기 때문에 시간이 많이 걸리고 기억공간의 낭비가 심하다.
    • 구조체 포인터를 함수의 매개변수로 사용
      • 일반적으로 구조체 포인터를 함수의 매개변수로 사용
      • 구조체를 복사하지 않기 때문에 실행속도가 향상되고 기억공간의 사용효율도 좋다.
• typedef
  • 이미 존재하는 자료형에 새로운 이름을 붙이기 위한 키워드
    • 간단하거나 의미있는 이름으로 바꿀 수 있어 프로그램 이해가 쉽다.
    • 구조체 형을 선언하는데 많이 사용
    • 형식
      • typedef 기존 자료형 새로운 자료형이름;
    • 사용예
      
      • typedef int INT;
  • typedef의 사용
    • typedef unsigned int BYTE;
      • undigned int형을 BYTE라는 새로운 이름으로 정의
    • BYTE val;
      • 컴파일러가 unsigned int val로 해석
    • typedef int * PTR;
      • int *를 PTR로 재정의
    • PTR p1, p2;
      • int *p1, *p2를 의미
• 구조체의 비트필드
  • 구조체의 비트필드(bit field)
    • 주기억장치의 기억공간을 byte 단위가 아닌 bit 단위로 사용
      • 프로그램 시 bit 단위의 연산이 필요한 경우 int형 변수를 사용
      • 이 때 int형은 4byte(32 bit)이므로 1bit를 제외한 31 bit의 기억공간이 낭비
    • 구조체의 비트필드를 사용하면
      • 기억공간을 절약하고
      • 더욱 융통성 있는 데이터 구조체를 만들 수 있다.
    • 구조체 비트필드의 정의
      • struct 비트필드명 { 자료형 비트필드 변수: 비트크기;};
      • struct nibble {.unsigned a:1; unsigned b:2; unsigned c:1; };
        • a, b, c는 각각 1 bit, 2 bit, 3 bit 비트크기를 가짐
    • 구조체 비트필드의 선언 예와 기억공간 구조
    • 구조체 비트필드 참조에서의 주의사항
      • 비트필드의 자료형은 int나 unsigned로 선언
      • 비트필드에 대한 포인터나 배열은 사용안됨
      • 비트필드의 전체 크기는 시스템이 제공하는 int의 크기 이내여야 함
    • 구조체 비트필드의 기억공간 구조
      • 비트필드의 총 수가 int의 크기보다 클경우
        • 비트필드가 2개의 int 사이에 걸쳐 저장될 수 없다.
• 공용체의 개념
  • 공용체(union)란?
    • 동일한 기억장소에 여러 유형의 자료를 저장하기 위해서 프로그래머가 선언한 자료형
    • 공용체 안에 포함된 자료들이 같은 기억장소를 공유하여 사용
    • 사용될 자료의 자료형이 유동적일 경우 기억공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점
  • 공용체의 예
    • 공용체의 멤버들이 완전히 다른 자료형을 가질 때 기억공간을 절약하기 위해 사용
    • 예) 급여관리 프로그램에서
      • 원화로 월급을 지급받는 사람: 정수형으로 처리
      • 달러로 월급을 지급받는 사람: 실수형으로 처리
      • 이러한 경우, 공용체를 사용하면 필요에 따라 메모리의 자료형을 선택해서 값을 저장 가능
  • 공용체 변수의 선언
    • 형식
      • union 공용체명 변수명;
    • 사용 예
      • union var abc;
  • 공용체 정의와 변수 선언 예
    • union var {.char a; int b; float c; };
    • union var abc;
• 공용체의 사용
  • 공용체가 사용되면
    • 공용체의 멤버 중에서 자료크기(byte 수)가 가장 큰 멤버에 대해서만 기억공간이 할당됨
    • 기억 공간의 시작 위치부터 각 부분을 다른 멤버가 공용으로 사용
  • 공용체 변수의 참조 예
    • union hold {.short int digit; double big; char letter; };
    • union hold fit;
    • fit.digit = 23;  // 23이 저장(2 byte만 사용)
    • fit.big = 1234.567;  // 23이 지워지고 1234.567이 저장됨(8 byte만 사용)
    • fit.letter = 'b';  // 1234.567이 지워지고 'b'가 저장됨(1 byte만 사용)