* 제 7장 - 구조체와 공용체 

지난 장까지 배운 자료의 구조는 모두 한 개의 데이터로 구성되는 것이었 
다. 이번 장에서는 복수개의 데이터형이 모여 하나의 자료를 구성하는 구 
조체와 하나의 데이터를 여러 변수가 함께 사용하는 공용체에 대하여 설명 
하겠다. 


1. 구 조 체 

구조체는 한 개의 자료가 여러 개의 데이터형으로 구성되는 복합 데이터 
형이다. 예를 들어, 어느 회사에서 인사 화일을 만든다고 가정할 때 인사 
화일들은 아래와 같은 구조를 가질 수 있다. 

name addr birth tel 
+-----+-----+--------+--------+ 
|이 름|주 소|생년월일|전화번호| ===> 인사 화일의 각 자료 
+-----+-----+--------+--------+ 

이와 같이 여러 개의 단순 항목(field)이 모여서 하나의 집단 항목(recor 
d)을 이룬 것을 구조체라고 한다. 그리고 레코드 자체에 하나의 이름(변수 
명)을 부여할 수 있는데, 이러한 구조체의 이름을 구조체 택(tag)이라고 
한다. 구조체의 선언은 다음과 같은 형식으로 한다. 

<형 식> struct 구조체 이름 { 
멤버 1의 선언문; 
멤버 2의 선언문; 
...........; 
멤버 n의 선언문; 
}; 

위의 자료를 이용하여 다음과 같이 구조체를 정의할 수 있다. 

struct insa { 
char name[8]; 
char addr[25]; 
long birth; 
char tel[8]; 
}; 

이와 같은 선언은 일반적으로 main()함수 앞에서 하는데 이는 구조체의 
구조 및 형식을 함수에서 인용할 수 있게 하기 위한 것이다. 구조체를 선 
언하면 구조체의 형식만 정의되고 실제 자료는 할당되지 않으므로 구조체 
형식의 선언 후에 구조체 변수를 따로 잡아 할당해야 한다. 

main() 
{ 
struct insa x,y,z; /* 변수 x,y,z를 insa의 구조를 갖는 */ 
/* 구조체로 선언 */ 
x.name="Park"; 
x.addr="Seoul"; 
x.birth=560604; 
x.tel="123-1234"; 
y.name="Kin"; 
..... 
z.name="Son"; 
..... 
} 

구조체의 항목(멤버)을 참조하거나 구조체 요소에 값을 할당할 때는 구조 
체 항목 연산자(.)를 이용한다. 구조체는 개개의 항목(field)이 모여 집단 
항목을 이루는 복합 데이터형이나 화일을 관리하는 프로그램 등에서 아주 
요긴하게 쓰인다. 위의 구조체 변수에서 다음의 경우를 생각해 보자. 

&x : 구조체 변수 x의 시작 주소 
x.name[2] : x의 멤버 name의 3번째 문자를 가리킨다. 

구조체 변수는 static으로 선언된 경우나 외부 변수로 선언된 경우에 한 
하여 변수 전체의 초기화가 가능하다. static으로 선언된 경우에는 다음과 
같이 기술한다. 이때 멤버와 멤버 사이, 변수와 변수 사이에는 ,로 구분하 
며, 맨 마지막에 ; 를 찍는다. 

main() 
{ 
static struct insa x={"Park","Seoul",560604,"123-1234"}, 
y={"Kim","Pusan", ... }, 
z={"Son", ..... }; 

반면 구조체를 외부 변수로 선언할 경우에는 구조체의 선언과 동시에 구 
조체 변수를 설정하는 것은 물론, 각각의 멤버에 초기치를 부여할 수도 있 
다. 

struct insa { ( , 와 ; 가 쓰인 곳을 확인하기 바란다) 
char name[8]; 
char addr[25]; | struct insa { 
lond birth; | char *name; 
char tel[8]; | char *addr; 
} x={"Park", ....... }, | long birth; 
y={ ........... }, | char *tel; 
z={ ........... }; | }; 

구조체의 멤버는 포인터형으로 선언할 수 있는데 우리가 다루고 있는 구 
조체를 포인터형으로 바꾸면 위의 우측과 같다. 


2. 구조체 배열 

구조체의 경우에도 다음과 같이 배열을 사용할 수 있다. 

struct insa kcom[10]; 

이 경우에는 요소가 10인 구조체 배열 kcom이 준비되며, kcom에는 구조체 
배열의 시작 주소가, 메모리 내부에는 각 멤버가 저장될 공간이 확보된다. 
이 구조체는 아래 그림과 같이 기억장소가 할당된다. 

name addr birth tel 
+----------+-----------+---------+----------+ 
|9문자 배열|25문자 배열|long 정수|8문자 배열| 
+----------+-----------+---------+----------+ 
kcom[0]| | | | | 
+----------+-----------+---------+----------+ 
...... 
+----------+-----------+---------+----------+ 
kcom[9]| | | | | 
+----------+-----------+---------+----------+ 

그리고 구조체 배열에서 각 멤버를 참조할 때는 다음과 같이 기술한다. 

buf=kcom[3].addr 

즉, 배열 첨자를 먼저 기술한 후, 구조체 항목 연산자(.)를 찍고 항목명 
을 기술한다. 구조체 배열의 선언 방법과 사용에 따른 제반 절차는 일반배 
열의 경우와 동일하다. 그러면, 예제를 보자. 

<예제1> 다음 자료를 구조체 배열에 기억시킨 후 화면에 출력하는 프로그 
램 작성. 
================================================== 
번호 성 명 주 소 생일 전화번호 
================================================== 
1 김 유신 서울 성동구 560604 123-5432 
2 강 감찬 부산 동래구 600430 43-4455 
3 이 순신 수원 화서동 661122 2-1234 
4 고 바우 성남 상대원동 610530 212-1155 
================================================== 

<리스트1> 
#include 
struct insa { /* 구조체의 형식 선언 */ 
char *name; /* 화일의 전구간서 사용가능 */ 
char *addr; 
long birth; 
char *tel; 
}; 

main() 
{ 
struct insa in[]={ /* 구조체 배열의 초기화 */ 
{"김 유신","서울 성동구",560604,"123-5432"}, 
{"강 감찬","부산 동래구",600430,"43-4455"}, 
{"이 순신","수원 화서동",661122,"2-1234"}, 
{"고 바우","성남 상대원동",610530,"212-1155"} 
}; 
int i; 
printf("==================================================\n"); 
printf("번호 성 명 주 소 생일 전화번호\n"); 
printf("==================================================\n"); 
for (i=0;i <= 3;i++) 
printf("%2d %-10s%-17s%6ld%10s\n",i+1,in[i].name, 
in[i].addr,in[i].birth,in[i].tel); 
printf("==================================================\n"); 
} 


3. 중첩된 구조체(nested structure) 

종종 한 구조체가 또 다른 구조체를 포함시키는 경우가 있다. 아래의 그 
림을 보자. 
fellow (구조체명 guy) 
+------------------------+-----------+-----+-------+ 
| handle(구조체명 names) | | | | 
+------------+-----------+ favfood | job | income| 
| first[LEN] | last[LEN] |즐기는 음식|직 업| 수 입| 
+------------+-----------+-----------+-----+-------+ 
| | | | | | 

위의 그림은 구조체 guy중에 구조체 name이 들어있는 경우이다. 

<예제2> 중첩된 구조체의 예 (철모르는 어린이의 편지) 

<리스트2> 
#define LEN 20 

struct names { 
char first[LEN]; /* 성명 구조체의 이름 항목 */ 
char last[LEN]; /* 성명 구조체의 성 항목 */ 
}; 
struct guy { 
struct names handle; /* 구조체 guy의 내부에 다시 구조체 */ 
/* names를 가지는 구조체 변수 handle선언 */ 
char favfood[LEN]; 
char job[LEN]; 
float income; 

}; 

main() 
{ 
static struct guy fellow={ /*구조체guy의 구조를 가지는 변수 */ 
/* fellow의 초기화 */ 
{"태지","서"}, /* 구조체names의 초기화이므로 { }로 싼다 */ 
"돼지 족발", 
"락 가수", 
1000000 
}; 

printf("안녕하세요? %s아저씨,\n",fellow.handle.first); 
printf("새로나온 노래 정말 괜찮테요?\n\n"); 
printf("저는 %s%s아저씨가 %s을 좋아한다는 소릴 듣고\n", 
fellow.handle.last, fellow.handle.first, fellow.favfood); 
printf("너무너무 야만인이라고 생각했거든요? \n"); 
printf("하지만 아저씨가 이번에 수해돕기 성금으로\n"); 
printf("%.0f원이나 내셨다는 소리를 듣고",fellow.income); 
printf("정말 기분 좋았어요.!\n"); 
printf("앞으로 열심히 하셔서 멋진 %s가 되세요!!\n\n\n", 
fellow.job); 
getch(); 
} 


4. 구조체 포인터 변수 

구조체에 대해서도 포인터를 사용할 수가 있다. 구조체 포인터 변수가 타 
당한 이유를 들면, 

1) 구조체에 대한 포인터가 구조체 자체 보다는 처리하기가 용이하다. 
2) 구조체는 함수의 인자로서 전달될 수 없지만 구조체에 대한 포인터 
는 가능하다. 
3) 대다수의 고도의 데이터 표현은 또 다른 구조체에 대한 포인터를 구 
성원으로 하는 구조체에 의해 가능하다. 

struct insa *p;처럼 p를 구조체 insa를 가리키는 포인터로 선언할 수 있 
다. 그러므로 ++p라는 표현을 사용하면 구조체 포인터를 1만큼 증가시켜 i 
nsa의 크기 만큼이 실제로 증가된다. 또한 p+n번째 구조체를 참조하는 경 
우에는 p+n으로 표현한다. 
구조체 포인터 변수에서 구조체의 멤버를 참조할 경우에는 구조체 연산자 
'->'를 사용하여 다음과 같이 기술한다. 

p -> addr : p가 가리키는 구조체의 항목 addr을 나타낸다. 
(p+n) -> name : p+n번째 구조체의 name 항목을 나타낸다. 

구조체 연산자 . 와 -> 는 우선순위가 가장 높다. 그러므로 아래 두 식의 
결과는 서로 다르게 작용한다. 

++p -> addr (++p) -> addr 

전자의 경우에는 ++(p->addr)로 해석되어 p의 멤버 addr의 값을 하나 증 
가시킨다. 그리고 후자는 다음번 구조체의 addr항목을 가리키게 된다. 

함수의 인수를 이용하여 구조체를 함수로 전달할 경우에는 구조체 포인터 
를 사용한다. 이 때 주는 측은 구조체의 주소를, 받는 측은 구조체의 포인 
터를 이용하여 주고 받게 된다. 이렇게 함수에서 구조체의 입력을 받고, 
다른 함수에서는 구조체 포인터에 의해 인수를 전달하는 과정을 예제로 직 
접 확인해 보자. 

<예제3> <예제1>에서 설계한 구조체에 사원의 자료를 함수에서 입력받아 
화면에 출력하는 프로그램 작성. 

<리스트3> 
#include 
#include 
struct insa { /* 구조체의 형식 선언 */ 
char name[12]; /* 화일의 전구간서 사용가능 */ 
char addr[15]; 
long birth; 
char tel[9]; 
}; 
int input(); /* 사용자 함수의 선언 */ 
void display(); 

main() 
{ 
struct insa arr[10]; /* 옆의 두 라인을, */ 
struct insa *p; /* struct insa *p=arr;로도 가능 */ 
int i; 
p=arr; 

for (i=0;i <= 10;i++,p++) 
if (input(p) == 0) break; /* input()함수에서 0을 돌려주면 */ 
display(arr,i); /* 루프 탈출 */ 
} /* 구조체 '배열명'arr은 그 구조체의 첫 주소를 나타내므로 */ 
/* display(p,i)대신 display(arr,i)도 가능한 표현임 */ 
/* 사실 p는 p++로 증가되어 버렸으므로 구조체의 첫주소를 가리 */ 
/* 키지 않는다. */ 

int input(ptr) /* 이 두라인을, */ 
struct insa *ptr; /* int input(struct insa *ptr)로도 가능 */ 
{ 
char buff[20]; /* 임시 문자열 저장 영역 확보 */ 
printf("성명:"); 
gets(ptr->name); 
if (ptr->name[0] == '\0') return(0); /* 이름을 입력않고, 그냥*/ 
printf("주소:"); /* 엔터치면 0을 되돌리고 함수를 종료한다. */ 
gets(ptr->addr); 
printf("생년월일(yymmdd):"); 
gets(buff); /* 생일을 문자열로 입력받은 후, */ 
ptr->birth=atol(buff); /* 배정도 정수로 변환시킨다 */ 
printf("전화번호:"); 
gets(ptr->tel); 
printf("\n"); 
return(1); /* 정상적으로 입력되면 1을 되돌린다. */ 
} 

void display(s,k) /* 이 세행을 한줄로 표현하면, */ 
struct insa *s; /* */ 
int k; /* void display(struct insa *s,int k) */ 
{ 
int i; 
printf("==================================================\n"); 
printf("번호 성 명 주 소 생일 전화번호\n"); 
printf("==================================================\n"); 
for (i=0;i <= k;i++) { 
printf("%2d %-10s%-17s%6ld%10s\n",i+1, s->name, 
s->addr, s->birth, s->tel); 
s++; 
} 
printf("==================================================\n"); 
} 


5. 공 용 체 (Union) 

공용체는 하나의 데이터를 여러 개의 변수가 공용할 수 있게 해주는 데이 
터 형이다. 공용체의 정의 방법과 선언 방법은 구조체와 동일하다. 단, 구 
조체는 모든 자료가 별개의 기억장소를 배정받지만 공용체의 경우에는 가 
장 긴 것의 자료 형에 맞추어 메모리를 할당받는다. 공용체의 멤버로는 주 
로 구조체를 사용하며, 공용체의 정의 형식은 다음과 같다. 

union 공용체 택 { 멤버1; 멤버2; ...; }; 

<예제4> 공용체의 사용 보기 

<리스트4> | <리스트4>의 공용체는 아래와 같 
union abc { | 은 형태로 기억장소를 배정한다 
char a; | 
int b; | | | 
long c; | +------+ ----+ ---+ 
}; | | 78 | - a | | 
main() | +------+ | b | 
{ | | 56 | | | 
union abc val; | +------+ ----+ | c 
val.c=(long)0x12345678; | | 34 | | 
printf("c=%08lx\n", val.c); | +------+ | 
printf("b=%08x\n", val.b); | | 12 | | 
printf("a=%08x\n",val.a); | +------+ ---+ 
} | | | 

위의 그림과 같이 상위 바이트와 하위 바이트가 바뀌어 저장되는 것을 역 
워드 형식이라고 하는데 80x계의 CPU에서는 역워드 형식으로 자료가 저장 
된다. <리스트4>내의 프로그램에서는 각각의 바이트를 독립적으로 억세스 
할 수 없지만 공용체의 멤버로 구조체를 사용하면 각각의 바이트를 개별적 
으로 억세스할 수 있다. 

<예제5> 공용체의 사용 보기 (II) 

<리스트5> 
struct str { | <리스트5>의 공용체는 아래와 
char c1; | 같은 형태로 기억장소를 배정 
char c2; | 한다. 
char c3; | 
char c4; | | | 
}; | +------+ --+ -----+ --+ 
union abc { | | 78 | c1| - a | | 
struct str chr; | +------+ | |b | 
char a; | | 56 | c2| | | 
int b; | +------+ | -----+ |c 
long c; | | 34 | c3|구조체 | 
}; | +------+ | chr | 
main() | | 12 | c4| | 
{ | +------+ --+ ---------+ 
union abc val; | | | 
val.c=(long)0x12345678; | 
printf("a=%8lx\n", val.a); | 
printf("b=%8x\n", val.b); | <리스트5>에서 c3를 가리킬 경 
printf("c=%8x\n", val.c); |우에는 val.chr.c3로 기술해야 
printf("c1=%8x\n",val.chr.c1); |한다. 이것은 '공용체 val에 속 
printf("c2=%8x\n",val.chr.c2); |해있는 구조체 chr의 멤버 c3'라 
printf("c3=%8x\n",val.chr.c3); |는 의미이다. 구조체의 요소를 
printf("c4=%8x\n",val.chr.c4); |공용체로 선언해 두면 자료를 전 
} |체적으로 통합하여 다룰 수 있고 
개별적으로도 다룰 수 있다. 

구조체나 공용체를 함수의 인수로 사용할 때는 구조체나 공용체의 주소를 
건내주어야 하며, 받는 측에서는 그것을 포인터로 받아온다. 예를 들어 te 
st()라는 함수에 <리스트5>에서 정의한 공용체 val을 전달하려면 다음과 
같이 하면 된다. 

호출측 : test(&val); 
... 
피호출측 : void test(union val *abc) 
{ .... 

test()함수에서는 공용체 val을 abc라는 이름으로 사용한다. 구조체와 공 
용체의 활용은 초보자에게는 다소 어려운 개념이므로 보다 깊은 내용은 생 
략하겠다.