1.1 C++ 기본 요소와 화면 출력
소스 파일의 확장자 cpp
소스 파일의 확장자
- C 프로그램의 소스 파일: *.c
- C++ 프로그램의 소스 파일: *.cpp
main 함수
main() 함수
- C++ 프로그램의 실행을 시작하는 함수
- main() 함수가 종료하면 C++ 프로그램 종료
- main() 함수의 c++ 표준 모양
int main(){ // main의 리턴 타입 int
// ....
return 0; // 0이 아닌 다른 값으로 리턴 가능
}// C 애서는 된다
void main(){ // 표준 아님
// ...
}
- main()에서 return문 생략 가능
int main(){
// ...
// return 0; // 개발자의 편리를 위해 return 문 생략 가능
// main의 return문은 운영체제가 받아서 처리한다
}
#include <iostream>
#include <iostream>
전처리기(C++ Preprocessor)에게 내리는 지시
- <iostream> 헤더 파일을 컴파일 전에 소스에 확장하도록 지시
<iostream> 헤더 파일
표준 입출력을 위한 클래스와 객체, 변수 등이 선언됨
- iostream 클래스 선언
- iostream: 문자 단위로 입출력을 동시에 할 수 있는 스트림 클래스
- cout, cin, <<, >> 등 연산자 선언
#include <iostream>
int main(){
int width;
std::cout<<"Hello\n";
std::cin>>width;
}
- <iostream.h> 헤더파일
- 구버전의 C++ 표준에서 사용하던 헤더파일
- 구버전 컴파일러에서 사용
stream
스트림(stream)
데이터의 흐름, 혹은 데이터를 전송하는 소프트웨어 모듈
- 흐르는 시내와 유사한 개념
스트림의 양 끝에는 프로그램과 장치 연결
- 보낸 순서대로 데이터 전달
- 입출력 기본 단위: 바이트
C++의 스트림 종류
입력 스트림
- 입력 장치, 네트워크, 파일로부터 데이터를 프로그램으로 전달하는 스트림
출력 스트림
- 프로그램에서 출력되는 데이터를 출력 장치, 네트워크, 파일로 전달하는 스트림
C++ 입출력 스트림 버퍼
C++ 입출력 스트림은 버퍼를 가짐
키 입력 스트림 버퍼
목적
- 입력 장치로부터 입력도니 데이터를 프로그램으로 전달하기 전에 일시 저장
- 키 입력 도중 수정 가능
- <backspace> 키가 입력되면 이전에 입력된 키를 버퍼에서 지움
프로그램은 사용자의 키 입력이 끝난 시점에서 읽음
- <Enter> 키: 키 입력의 끝을 의미
- <Enter> 키가 입력된 시점부터 키 입력 버퍼에서 프로그램이 읽기 시작
스크린 출력 스트림 버퍼
목적
- 프로그램에서 출력된 데이터를 출력 장치로 보내기 전에 일시 저장
- 출력 장치를 반복적으로 사용하는 비표율성 개선
버퍼가 꽉 차거나 강제 출력 명령 시에 출력 장치에 출력
키 입력 스트림과 버퍼의 역할
스크린 출력 스트림과 버퍼의 역할
C++ 표준은 스트림 입출력만 지원
2가지 형태의 입출력 방식
스트림 입출력 방식(stream I/O)
- 스트림 버퍼를 이용한 입출력 방식
- 입력된 키는 버퍼에 저장
- <Enter> 키가 입력되면 프로그램이 버퍼에서 읽어가는 방식
- 출력되는 데이터는 일차적으로 스트림 버퍼에 저장
- 버퍼가 꽉 차거나 '\n'을 만나거나, 강제 출력 명령의 경우에만 버퍼가 출력 장치에 출력
저수준 입출력 방식(raw level console I/O)
- 키가 입력되는 즉시 프로그램에 키 값 전달
- -<backspace> 키 자체도 프로그램에 바로 전달
- - 게임 등 키 입력이 즉각적으로 필요한 곳에 사용
- 프로그램이 출력하는 즉시 출력 장치에 출력
- 컴파일러마다 다른 라이브러리나 API 지원: C++ 프로그램의 호환성 낮음
C++ 표준은 스트림 방식만 지원
- 스트림 입출력은 모든 표준 C++ 컴파일러에 의해 컴파일 됨 -> 높은 호환성
출력 객체인 cout을 이용한 화면 출력
C++에서의 출력: 출력 객체인 cout 이용
"cout<<값" 형식으로 출력
- << 연산자 다음에 기본형의 변수를 지정하면 자동으로 데이터 형에 맞추어 출력
- 정수, 실수, 문자열 출력 가능 <- 기본형에 대해 연산자 오버로딩 되어있음
std::cout<<"Hello\n";
cout 객체
스크린 출력 장치에 연결된 표준 C++ 출력 스트림 객체
<iostream> 헤더 파일에 선언. std 이름 공간에 선언:std::cout으로 사용
<< 연산자
스트림 삽입 연산자(stream insertion operator)
- C++ 기본 산술 시프트 연산자(<<)가 스트림 삽입 연산자로 재정의 됨
- ostream 클래스에 구현됨. 오른쪽 피연산자를 왼쪽 스트림 객체에 삽입
- cout 객체에 연결된 화면에 출력
여러 개의 << 연산자로 여러 값 출력
std::cout<<"Hello"<<"World!";
문자열 및 기본 타입의 데이터 출력
bool, char, short, int, long, float, double 타입 값 출력
int n = 3;
char c = '#''
std::cout<<c<<5.5<<'-'<<n<<"hello"<<true;
연산식뿐 아니라 함수 호출도 가능
std::cout<<"n + 5 ="<<n+5;
std::cout<<f(); // 함수 f()의 리턴값을 출력
출력 형식 조정
std::cout<<123; // 123 출력
std::cout.width(10); // 출력할 내용의 폭 지정
// 10칸 확보, 오른쪽 정렬, 남는 공간은 빈 공백
std::cout<<123; // _______123 출력 : 앞쪽에 빈칸 7개 출력
std::cout.setf(ios::base::left); // 왼쪽 정렬
std::cout<<123 // 123_______ 출력 : 뒤쪽에 빈칸 7개 출력
다음 줄로 넘어가기
'\n'
- << 연산자가 '\n' 문자를 cout의 스트림 버퍼에 단순히 삽입
endl 조작자
- <iostream> 헤더파일에 있는 함수. << 연산자가 호출
- '\n'을 cout의 스트림 버퍼에 넣고, cout에게 현재 스트림 버퍼에 있는 데이터를 즉각 장치에 출력하도록 지시 (버퍼를 비움)
std::cout<<"Hello"<<'\n'; // 더 빠르다.
std::cout<<"Hello"<<std::endl; // 버퍼를 비우기 때문에 더 느리다.
1.2 namespace
namespace 개념
이름(identifier) 충돌이 발생하는 경우
- 여러 명이 서로 나누어 프로젝트를 개발하는 경우
- 오픈소스 혹은 다른 사람이 작성한 소스나 목적 파일을 가져와서 컴파일 하거나 링크하는 경우
- 해결하는데 많은 시간과 노력이 필요
namespace 키워드
이름 충돌 해결
- 2003년 새로운 ANSI C++ 표준에서 도입
개발자가 자신만의 이름 공간을 생성할 수 있도록 함
- 이름 공간 안에 선언된 이름은 다른 이름 공간과 별도 구분
namespace KIM
{
int add(int a, int b)
{
return a+b;
}
// KIM 이라는 이름 공간
// 이 곳에 선언된 모든 이름은 KIM 이름 공간에 생성된 이름
}
// 다른 곳에 KIM이라는 namespace 만들어도 같은 공간으로 인식한다.
namespace KIM
{
int minus(int a, int b)
{
return a-b;
}
}이름 공간 사용
- 이름 공간::이름
namespace 사용
번외) GCC 컴파일러에서 분할한 소스코드를 컴파일 할 때
1. 분할한 소스 코드를 오브젝트 파일로 컴파일
g++ -c (.cpp 이름) -o (.o 이름)
2. main()이 있는 소스코드 컴파일
g++ (main()이 있는 .cpp 이름) (분할소스코드.o) -o (컴파일 후 만들어질 실행파일)
3. 실행 파일명 입력
std:: 란?
std
ANSI C++ 표준에서 정의한 이름 공간(namespace) 중 하나
- <iostream> 헤더 파일에 선언된 모든 이름: std 이름 공간 안에 있음
- cout, cin, endl 등
std 이름 공간에 선언된 이름을 접근하기 위해 std::접두어 사용
- std::cout, std::cin, std::endl
std:: 생략
using 지시어 사용
using std::cout; // cout에 대해서만 std::생략
...
cout<<"Hello"<<std::endl;
using namespace std; // std 이름 공간에 선언된 모든 이름에 std:: 생략
...
cout<<"Hello"<<endl; // std::생략
1.3 입출력
cin을 이용한 키 입력
C++에서의 입력 - 입력 객체인 cin 이용
"cin>>변수" 형식으로 입력
- >> 연산자 다음에 기본형의 변수를 지정하면 자동으로 다양한 데이터 형에 맞추어 입력 처리
- - 입력받을 값의 형식 지정할 필요 없음 -> 변수의 데이터 형에 따라 입력
cout<<"너비와 높이 입력>>";
cin>>width>>height;
cout<<width<<'\n'<<height<<'\n';
>> 연산자
스트림 추출 연산자(stream extraction operator)
- C++ 산술 시프트 연산자(>>)가 <iostream> 헤더 파일에 스트림 추출 연산자로 재정의 됨
- 입력 스트림에서 값을 읽어 변수에 저장
연속된 >> 연산자를 사용하여 여러 값 입력
- 단, 문자열을 입력할 때는 빈칸 없이 입력해야 한다.
- >> 연산자는 빈칸이 입력될 때까지를 하나의 입력으로 처리하므로 빈칸을 포함한 문자열을 입력받으려면 별도의 방법을 사용해야한다.
<Enter> 키를 칠 때 변수에 값 전달
cin의 특징
입력 버퍼를 내장하고 있음
<Enter> 키가 입력될 때까지 입력된 키를 입력 버퍼에 저장
도중에 <Backspace> 키를 입력하면 입력된 키 삭제
>> 연산자
<Enter> 키가 입력되면 비로소 cin의 입력 버퍼에서 키 값을 읽어 변수에 전달
cin으로부터의 키 입력 오류
입력 오류가 발생하면?
입력받을 데이터보다 더 큰 데이터나, 자료형이 다른 데이터를 입력받을 경우
- 입력버퍼에 쓸데없는 데이터가 남게 됨. ex) int형의 변수 a에 문자 'A'를 입력하면 문자 'A'가 버퍼에 남음
해결책
cin 객체 내부상태 초기화(입력오류 flag 초기화), 입력 버퍼 초기화
cin.fail()
- cin 오류시 1을 반환하고 아니면 0을 반환
cin.clear()
- cin 객체의 내부 상태 flag를 초기화시켜 cin 관련 기능이 정상 작동하도록 함.
- 오류 사실 제거
cin.ignore(최대확인글자수, '문자'): 입력 버퍼 지우기
- 최대 수만큼 버퍼에 있는 문자를 지우고, 혹시 '문자'가 나타나면 '문자'까지 지우고 스톱
cin>>val;
if(cin.fail()==1){ // I/O 오류가 발생하면
cin.clear(); // 모든 오류비트 clear
cin.ignore(256, '\n'); // 최대 256개의 문자 무시가능, 개행문자를 만나면 추출을 멈춤
}
C++ 문자열
C++의 문자열 표현 방식: 2가지
C-스트링 방식: '\0'로 끝나는 문자 배열
- 문자열의 저장: 배열 또는 동적으로 메모리 할당
char ptr[10] = "ab" // 마지막에 자동으로 null 들어감
char* ptr = "ab"; // 메모리에 상수처럼 박힌거라 못바꾼다
// C-스트링 문자열
char name1[6] = {'G', 'r', 'a', 'c', 'e', '\0'}; // name1은 문자열 "Grace"
// 단순 문자 배열
char name2[5] = {'G', 'r', 'a', 'c', 'e'}; // name2는 문자열이 아니고 단순 문자 배열
string 클래스 이용
- <string> 헤더 파일에 선언됨
- 다양한 멤버 함수 제공, 문자열 비교, 복사, 수정 등
C 언어에서 사용한 문자열 라이브러리
C-스트링으로 문자열 다루기
C언어에서 사용한 함수 사용 가능
- strcmp(), strlen(), strcpy() 등
<cstring>이나 <string.h> 헤더 파일 include
<cstring> 헤더 파일을 사용하는 것이 바람직함
- <cstring>이 C++ 표준 방식
cin을 이용한 문자열 입력
문자열 입력
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
char name[6]; // 5개의 문자를 저장할 수 있는 char 배열
cin>>name;
cout<<name;
}
// 좌:입력, 우: 출력
// 마이클 -> 마이클
// 마 이 클 -> 마
cin.getline()을 이용한 문자열 입력
공백이 낀 문자열을 입력 받는 방법
cin.getline(char buf[], int size, char delimitChar)
- buf에 최대 size-1개의 문자 입력. 끝에 '\0' 붙임
- delimitChar를 만나면 입력 중단. 끝에 '\0' 붙임
- delimitChar의 디폴트 값은 '\n'(<Enter> 키)
// 최대 99개의 문자를 읽어 address 배열에 저장
// 도중에 <Enter> 키를 만나면 입력 중단
char address[100];
cin.getline(address, 100, '\n');
getline() 함수: 한 줄(개행문자까지 모두) 단위로 읽어 들임
- 기본적으로 한 줄을 읽어 들임. 여기서 한 줄의 구분은 enter키(개행문자, 새줄문자, \n)까지를 한 줄로 인식함
- 입력된 문자열은 마지막에 있는 개행문자(엔터키, \n)는 저장이 되지 않음. 대신 이 자리에 '\0'라고 하는 NULL 문자가 저장되어 문자열이 완성됨.
C++에서 문자열을 다루는 string 클래스
string 클래스
- C++에서 강력 추천
- C++ 표준 클래스
- 문자열의 크기에 따른 제약 없음
- string 클래스가 스스로 문자열 크기에 맞게 내부 버퍼 조절
- 문자열 복사, 비교, 수정 등을 위한 다양한 함수와 연산자 제공
- 객체 지향적
- <string> 헤더 파일에 선언
- #include <string> 필요
- C-스트링보다 다루기 쉬움
getline() 함수 사용법
getline() 함수를 C++ 스타일의 문자열과 함께 사용하는 방법
getline() 함수를 C 스타일의 문자열과 함께 사용하는 방법
#include <iostream>와 전처리
<iostream> 헤더 파일은 어디에?
<iostream> 파일은 텍스트 파일
컴파일러가 설치된 폴더 아래 include 폴더에 존재
#include <헤더파일> 와 #include "헤더파일"
#include <헤더파일>
- '헤더파일'을 찾는 위치: 컴파일러가 설치된 폴더
- #include <iostream>
- <iostream> 헤더 파일은 컴파일러가 제공
#include "헤더파일"
- '헤더파일'을 찾는 위치: 현재 디렉토리
- 직접 만든 헤더를 사용할 때
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