C언어 14. 포인터 배열, 다중 포인터

우리는 최근 글에서 포인터란 무엇인지, 포인터의 기본적인 사용법에 대해 알아보았습니다.

이번엔 그 포인터를 사용하는 방법을 좀 더 폭넓게 알아보도록 하겠습니다.

포인터 배열

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먼저 포인터 배열이란 것에 대해서 알아봅시다.

배열이란 특정한 자료형을 연속된 기억공간에 저장하는 것이라고 이미 알고 계실 겁니다.

그렇다면 물론 포인터도 배열에 저장할 수 있을 것입니다.

이렇게 배열의 요소가 포인터인 것을 포인터 배열이라고 말합니다.

char* ch_P[5];

포인터 배열의 선언방법은 위와같으며, 배열의 요소가 포인터인것을 알려주기위해 *를 사용합니다.

 

포인터배열의 각 요소는 포인터이기 때문에 ch_P배열에 다음과 같이 값을 입력할 수 있을 것입니다.

char* ch_P[5] = { "apple", "banana", "melon", "cherry", "lemon" };	//초기화시
ch_P[2] = "korea";					//3번째 요소의 주소값 변경

위처럼 초기화 시에 각 요소에 문자열 상수의 주소값을 입력할 수 있으며,

초기화 이후에도 주소값을 변경할 수 있습니다.

 

여기서 재밌는 점은 이런 포인터 배열이 우리가 이전에 알아본 2차원 배열과 비슷한 형태라는 것입니다.

그 이유는 2차원 배열의 각 요소는 1차원 배열을 가지고 있는데,

이것이 바로 1차원 배열의 시작 주소값이기 때문입니다.

 

보통 2차원 배열은 n*m형태로 표현하지만,

실제 메모리상에선 모두 연속적인 메모리 공간에 존재한다고 이야기했었습니다.(10. 배열 글에서)

2차원 배열을 생성하면 메모리 공간상에 6개의 연속된 공간을 차지하게 되며,

2차원 배열의 요소는 각각 1차원 배열의 가장 첫 번째 요소의 주소값을 가지고 있습니다.

쉽게 생각해 in[0]이 1차원 배열의 배열명이라고 생각하시면 될 것입니다.

 

그럼 이를 코드로 확인해볼까요?

#include<stdio.h>

int main() {
	char ch_P[2][3] = {"aaa", "bbb"};
	printf("ch_P[0]의 주소값 : %u\n", ch_P[0]);
	printf("ch_P[0]의 값 : %c\n", *ch_P[0]);
	printf("ch_P[1]의 주소값 : %u\n", ch_P[1]);
	printf("ch_P[1]의 값 : %c\n", *ch_P[1]);
	return 0;
}

코드로 확인해보면 좀 더 직관적으로 이 이야기가 이해될 것이라고 생각됩니다.

다시 처음으로 돌아가 이런 형태가 포인터 배열과 매우 흡사하다는 것입니다.

따라서 1차원 포인터 배열을 2차원 배열과 흡사하게 활용할 수 있을 것입니다.

코드로 확인해보도록 합시다.

#include<stdio.h>

int main() {
	int in1[3] = { 0, 1, 2 };
	int in2[3] = { 3, 4, 5 };
	int in3[3] = { 6, 7, 8 };
	int* in_P[3] = { in1, in2, in3 };
	int i, j;
	int size_P = sizeof(in_P) / sizeof(in_P[0]);
	int size_F = sizeof(in1) / sizeof(int);
	
	for (i = 0; i < size_P; i++) {
		for (j = 0; j < size_F; j++) {
			printf("in_P[%d][%d] = %d\n", i, j, in_P[i][j]);
		}
	}
    	return 0;
}

이처럼 포인터 배열을 2차원 배열처럼 활용할 수 있습니다.

하지만 1차원 포인터 배열은 어디까지나 1차원 배열이란 사실은 염두에 두시길 바랍니다.

다중 포인터

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그럼 이제 다른 이야기로 넘어가서 다중 포인터에 대해서 이야기해보도록 합시다.

먼저 2중 포인터로 이야기를 시작해보자면, 포인터는 메모리상의 주소값을 가리키는데,

2중 포인터는 이 포인터를 다시 가리키는 것을 의미합니다.

 

예를 들어 int형 변수 in의 주소값이 100번지라고 생각해봅시다.

이것을 저장하는 포인터 변수 in_P가 있다면 이 또한 메모리상에서 특정한 공간을 가질 것입니다.

이 공간의 주소값을 가리키는 것이 바로 이중 포인터입니다.

#include<stdio.h>

int main() {
	int in = 10;
	int* in_P = &in;
	printf("in_P = %u\n", in_P);
	printf("&in_P = %u\n", &in_P);		//이중포인터
	printf("in = %d", **&in_P);		//이중포인터를 사용해 in값 출력
    	return 0;
}

코드에서 이중 포인터를 사용해서 in의 값을 출력하는 부분을 보시면

참조 연산자(*)를 두 개를 사용했는데, 이는 이중 포인터를 참조한 뒤 그 값을 다시 참조한다는 의미입니다.

 

그리고 이중 포인터 또한 주소 값이라면 이를 저장하는 포인터 변수 또한 존재할 것입니다.

이것이 바로 이중 포인터 변수입니다.

이중 포인터 변수의 기본적인 선언 방법은 아주 간단하게 참조 연산자(*)를 여러 개 써주시면 됩니다.

예를 들어 이중 포인터 변수라면 다음과 같이 해주시면 됩니다.

int in = 10;
int* in_P = ∈
int** in_Dp = &in_P;

이것을 3중, 4중, 그 이상으로 할 수 있는 것이 바로 다중 포인터입니다.

 

이해를 돕기 위해 책에 있는 예제 코드를 작성해보도록 하겠습니다.

#include<stdio.h>

void exchange_ptr(char**, char**);

int main() {
	char* ap = "success";
	char* bp = "failure";
	printf("ap -> %s, bp -> %s\n", ap, bp);
	exchange_ptr(&ap, &bp);
	printf("ap -> %s, bp -> %s\n", ap, bp);
	return 0;
}

void exchange_ptr(char** app, char** bpp) {
	char* tp;
	tp = *app;
	*app = *bpp;
	*bpp = tp;
}

위의 코드는 두 이중 포인터 변수의 값을 서로 변경함으로써

두 변수의 값이 바뀔 수 있도록 작성한 코드입니다.

때문에 직접 값을 참조하지 않고도 값을 변경할 수 있습니다.

이러한 이중 포인터의 사용법도 꼭 숙지해주시길 바랍니다.

 

오늘 글은 여기까지 하고 마치도록 하겠습니다.

다음 글에서는 메모리 동적 할당에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

감사합니다.