C & C++ 기초 개념 정리(1)

프로그래밍 패러다임

프로그래밍 언어는 크게 저수준(Low-level) 언어와 고수준(High-level) 언어로 나뉨

Low-level vs. High-level Language

• 저수준 언어: 기계어(Machine Code), 어셈블리어(Assembly)
• 고수준 언어: C, C++, Java, Python 등

프로그래밍 스타일

• 절차형 프로그래밍(Procedural Programming): 함수, 루틴 중심 (e.g. C, Fortran)
• 객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP): 객체와 클래스를 활용 (e.g. C++, Java)
• 함수형 프로그래밍(Functional Programming): 수학적 함수 개념 적용 (e.g. Lisp, Haskell)
• 논리 프로그래밍(Logic Programming): 규칙과 사실 기반 (e.g. Prolog)

C++에서 OOP를 사용하는 이유

• C++은 더 나은 C: 기존 C 언어의 성능을 유지하면서 객체 지향 개념 추가
• 데이터 추상화, OOP, 제너릭 프로그래밍 지원
  ※ 제너릭 프로그래밍(Generic Programming): 데이터 타입에 의존하지 않고 재사용 가능한 코드를 작성하는 프로그래밍 기법
• 광범위한 활용: 시스템 프로그래밍, 게임 개발, 임베디드 시스템 등

C++ 기초 문법

Identifier and Variable

• 식별자(Identifier): 변수, 함수, 클래스 등의 이름
  • 예약어(Keyword)는 변수 이름으로 사용 불가
  • C++는 대소문자를 구별함
• 변수(Variable)
  • 프로그램을 위한 데이터를 저장할 메모리 장소
  • 변수가 사용되기 전 반드시 선언되어야함

Data Type

타입	종류	메모리(byte)	표현 범위
short	정수형	2	$-2^{15} \sim 2^{15} -1$
int	정수형	4	$-2^{31} \sim 2^{31} -1$
long	정수형	4	$-2^{31} \sim 2^{31} -1$
float	실수형	4	대략 $10^{-38} \sim 10^{38}$
double	실수형	8	대략 $10^{-308} \sim 10^{308}$
long double	실수형	10	대략 $10^{-4932} \sim 10^{4932}$
char	문자형	1	모든 ASCII 문자
bool	논리형	1	true, false

Data Assignment

int myValue = 0; // 변수 선언과 초기화
int a, b;
a = 5; // 실행 중 데이터 할당
b = a * 2;

• 선언과 동시에 값을 초기화할 수 있다.
• 값을 초기화해주지 않으면 Undefined 상태로 남아있게 된다.
• 실행 중 데이터를 할당해줄 수 있으며, 우항의 값이 좌항에 할당된다. 따라서 좌항의 값이 변수, 우항의 값은 표현이어야한다.

count += 2; // count = count + 2;
total -= discount; // total = total - discount;
bonus *= 2; // bonus = bonus * 2;
time /= rushFactor; // time = time / rushFactor;
chage %= 100; // change = change % 100;
amount *= cnt1 + cnt2; // amount = amount * (cnt1 + cnt2);

위와 같이 연산과 동시에 이뤄지는 데이터 할당을 짧게 표현할 수 있다.

• 데이터 할당의 호환성
  • type mismatches
    어떤 값을 다른 형태의 타입 변수에 담을 수 없음
    e.g. int var = 1.9 -> var에 2가 할당됨(implicit conversion)
  • literals
    2, 4.3, 'A', "Hello" -> const로 처리(프로그램 내 값의 변화 불가능)

Escape Sequence

표현할 수 없는 기능, 문자 등을 표현해주는 시퀀스

시퀀스	기능
\n	커서 위치 줄바꿈
\r	커서 위치를 현재 라인의 앞으로
\t	커서 위치를 수평 탭의 다음 위치로
\a	경고음
\\	\ 문자 사용
\'	’ 문자 사용
\"	” 문자 사용
\v	커서 위치를 수직 탭의 다음 위치로
\b	커서 위치를 한 스페이스 전으로(Backspace)
\f	커서 위치를 다음 페이지 앞으로

Arithmetic Precision

• 계산의 정밀도(Precision)
  • 계산의 정밀도는 자료형마다 다르다
  • 서로 다른 자료형끼리 연산이 되면 가장 높은 정밀도의 데이터타입을 따른다.
  • 계산은 차례차례 순서를 따른다

17 / 5; // 3
17.0 / 5; //3.4

int var1 = 1;
int var2 = 2;
var1 / var2; // 0

1/2/3.0/4 // 1/2 == 0 -> 0/3.0 == 0.0 -> 0.0/4 == 0.0 

Type Casting

• Implicit Conversion: 컴파일러가 자동 변환
• Explicit Conversion: (타입)값 형식으로 변환

  int num = 10;
  double result1 = (double)num / 3; // Explicit Conversion
  double result2 = num / 3.0; // Implicit Conversion
  

  Shorthand Operators

• Post-Increment
  var++: 현재 변수에 담긴 값을 사용하고, 그 다음 변수의 값을 증가시킴
• Pre-Increment
  ++var: 현재 변수에 담긴 값을 증가시키고, 그 값을 사용

  int a = 1;
  int b = 2;
  int c = 3;
  cout << (a++) * b << endl; // 2
  cout << (++a) * c << endl; // 9
  

• Decrement 연산자(--) 역시 마찬가지

  Console Input/Output

• C++ 라이브러리 <iostream>에 정의된 I/O 객체

  #include <iostream>
  using namespace std; // or using std::cin; ...
  

• cout
  • 출력 개체
  • 출력할 수 있는것: variables, constants, literals, expressions cout << var << "Hello";
• 줄바꿈
  • \n을 통해 출력의 줄을 바꿀 수 있다.
    cout << "Hello\n";
  • 혹은 endl 객체 사용
    cout << "Hello" << endl;
• cin
  • 입력 개체
  • 오직 변수만이 이 객체로 입력을 받을 수 있음 cin >> num;

    Programming Style

• Comments
  • //
    해당 기호 뒤의 내용들은 주석처리
  • /* */
    해당 기호 사이의 내용들은 주석처리
• Identifier naming
  • 알파벳 대소문자 혹은 underscore(_)로 시작해야함
  • const에 대해서 모두 대문자로 하는 것이 관행
  • 의미있는 이름 쓰기

    Namespaces

• 사전 정의된 Indentifier의 그룹
• using namespace std
  표준 라이브러리에서 제공하는 기능(cout, cin, string 등)을 포함

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해당 포스트는 서울대학교 전기정보공학부 정교민 교수님의 프로그래밍방법론 25-1학기 강의를 정리한 내용입니다.