C언어 포인터 산술 (Pointer Arithmetic)

포인터 산술 핵심 정리

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포인터 산술이란? 쌩기초

포인터 산술(Pointer Arithmetic) 은 포인터에 정수를 더하거나 빼서 메모리 주소를 이동하는 연산입니다. 여기서 메모리 주소란 데이터가 저장된 위치를 가리키는 번호로, 포인터가 이 번호를 저장합니다.

포인터에 1을 더하면 다음 요소의 주소로 이동합니다. 이때 이동하는 바이트 수는 포인터가 가리키는 자료형의 크기에 따라 결정됩니다.

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자료형에 따른 이동 크기 기초

포인터에 1을 더하면, 가리키는 자료형의 크기만큼 주소가 증가합니다.

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int 배열과 포인터 산술 기초

기본 이동

시험 풀이에서는 실제 바이트 주소 대신 요소 하나당 주소를 1씩 증가시키는 임의 주소를 부여합니다. 자료형 크기는 무시하고, 칸 번호처럼 생각하면 됩니다. arr의 시작 주소를 100으로 놓으면:

• p = 100 (arr[0]의 주소)
• p + 1 = 101, *(p + 1) = 주소 101의 값 = 20
• p + 2 = 102, *(p + 2) = 주소 102의 값 = 30

시작 위치가 다른 경우

포인터가 배열의 중간을 가리킬 수도 있습니다.

임의 주소로 풀어보면, p = &arr[2] = 주소 102입니다.

• p - 1 = 102 - 1 = 101, *(p - 1) = 주소 101의 값 = 20
• *p = 주소 102의 값 = 30
• p + 1 = 102 + 1 = 103, *(p + 1) = 주소 103의 값 = 40

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배열 이름과 포인터 산술 기초

배열 이름은 첫 번째 요소의 주소입니다. 따라서 배열 이름에 직접 포인터 산술을 사용할 수 있습니다.

a[i]와 *(a + i)는 같다

C언어에서 배열 접근 a[i]는 내부적으로 *(a + i)로 변환됩니다. 이 두 표현은 완전히 동일합니다.

이 관계를 알면 시험에서 *(arr + 2)가 나왔을 때 arr[2]로 바꿔서 빠르게 풀 수 있습니다.

임의 주소 부여 방법 보기 →

예를 들어, 위의 arr에 임의 주소를 부여하면:

이제 포인터 산술을 주소로 풀 수 있습니다.

• arr = 시작 주소 100
• arr + 0 = 100, *(arr + 0) = 주소 100의 값 = 10
• arr + 1 = 101, *(arr + 1) = 주소 101의 값 = 20
• arr + 3 = 103, *(arr + 3) = 주소 103의 값 = 40

*arr도 마찬가지입니다. arr은 주소 100이므로 *arr = 주소 100의 값 = 10 (= arr[0]).

실제 기출문제 풀이에서 이 방식이 어떻게 활용되는지 확인해 보세요.

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문자열 포인터 산술 기초

문자열은 char 배열이므로, 포인터 산술로 특정 위치부터의 부분 문자열에 접근할 수 있습니다.

문자열 리터럴과 포인터

문자열 리터럴 "KOREA"는 메모리에 저장된 char 배열의 시작 주소입니다.

임의 주소를 부여하면, p는 주소 100 ('K'의 위치)입니다.

• p + 0 = 100, *(p + 0) = 주소 100의 값 = 'K'
• p + 1 = 101, *(p + 1) = 주소 101의 값 = 'O'
• p + 2 = 102, *(p + 2) = 주소 102의 값 = 'R'

%s로 출력하면 해당 위치부터 끝까지

printf의 %s는 주어진 주소부터 널 문자('\0')까지 출력합니다. 포인터 산술로 시작 위치를 바꾸면 부분 문자열을 출력할 수 있습니다.

%c로 출력하면 해당 위치의 한 문자

%s와 달리 %c는 한 문자만 출력합니다. 이때 *(p + n) 또는 p[n]으로 특정 위치의 문자를 가져옵니다.

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*(p + n)과 *p + n의 차이 심화

괄호 위치에 따라 의미가 완전히 달라집니다. 먼저 결과가 확실히 다른 예시를 보겠습니다.

*(p + 3)은 arr[3]의 값인 40이고, *p + 3은 arr[0]의 값 10에 3을 더한 13입니다. 괄호 하나로 결과가 완전히 달라집니다.

문자열에서도 같은 원리입니다. 컴퓨터는 문자를 숫자로 변환해서 저장하는데, 이 변환 규칙을 ASCII(아스키) 코드라고 합니다. 예를 들어 'A'는 65, 'B'는 66, ... 'E'는 69입니다.

이 경우는 우연히 결과가 같지만, 원리가 다릅니다. *(p + 4)는 5번째 문자를 읽은 것이고, *p + 4는 첫 번째 문자의 ASCII 값에 4를 더한 것입니다.

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구조체 포인터 산술 심화

구조체 배열에서도 포인터 산술이 동일하게 적용됩니다. 구조체 포인터에 1을 더하면 다음 구조체 요소로 이동합니다.

p->id는 "p가 가리키는 구조체의 id 멤버를 읽는다"는 뜻입니다. 점(.) 대신 화살표(->)를 쓰는 이유는 p가 구조체 자체가 아니라 구조체 포인터이기 때문입니다.

임의 주소를 부여하면, p는 주소 100 (s[0]의 주소)입니다.

• p = 100, p->id = 주소 100에 있는 구조체의 id = 1
• p + 1 = 101, (p+1)->id = 주소 101에 있는 구조체의 id = 2
• p + 2 = 102, (p+2)->name = 주소 102에 있는 구조체의 name = "Park"

구조체 멤버가 문자열 포인터일 때

구조체 멤버가 char * 타입(문자열을 가리키는 포인터)이면, 해당 멤버에도 포인터 산술을 적용할 수 있습니다.

여기서 p->g는 "p가 가리키는 구조체의 멤버 g"를 뜻합니다. p가 test[1]을 가리키므로 p->g는 "DC"의 시작 주소이고, p->i는 2입니다.

p->g + 1은 문자열 "DC"의 시작 주소에서 1칸 이동한 것이므로, 두 번째 문자 'C'의 주소를 가리킵니다. %s로 출력하면 "C"가 출력됩니다.

여기서 p->g + 1이 (p->g) + 1로 해석되는 이유는 연산자 우선순위 때문입니다. -> 연산자는 +보다 우선순위가 높아서, 먼저 p->g로 멤버에 접근한 뒤 + 1로 포인터 산술이 적용됩니다.

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포인터 증감 연산자 심화

p++와 p--도 포인터 산술입니다. 포인터를 한 칸씩 이동시킵니다.

*p++와 (*p)++의 차이

임의 주소를 부여해서 각각의 동작을 추적해 보겠습니다. arr의 시작 주소를 100으로 놓겠습니다.

int a = *p++; 실행 과정:

*p++는 *(p++)로 해석됩니다. 후위 ++이므로 현재 값을 먼저 사용하고, 그 다음에 p가 이동합니다.

• 실행 전: p = 100 (arr[0]의 주소)
• *p로 주소 100의 값 10을 읽어서 a에 저장
• 그 후 p++로 p가 101 (arr[1]의 주소)로 이동
• 결과: a = 10, p = 101

int b = (*p)++; 실행 과정:

(*p)++는 p가 가리키는 값에 후위 증가를 적용합니다. 포인터는 움직이지 않습니다.

• 실행 전: p = 101 (arr[1]의 주소), arr[1] = 20
• (*p)로 주소 101의 값 20을 읽어서 b에 저장
• 그 후 ++로 arr[1]의 값이 20 → 21로 증가
• 결과: b = 20, arr[1] = 21, p는 여전히 101

핵심 차이는 ++가 무엇에 적용되는가입니다. *p++는 포인터(p)를 이동시키고, (*p)++는 포인터가 가리키는 값을 증가시킵니다.

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정보처리기사 실기 대비 문제