C언어 : 3. 데이터형

안녕하세요.

이번에는 데이터형에 대한 정리를 해보겠습니다.

1. 데이터형 한 눈에 보기

C 데이터형 키워드
int	4byte 정수형
short	2byte 정수형
long	8byte 정수형 (Windows 는 4byte)
char	1byte 정수형
signed	부호있는 정수형
unsigned	부호없는 정수형
_Bool	1byte 정수형 (이론상 1bit)
float	4byte 부동소수점형
double	8byte 부동소수점형

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2. 정수형(Integer)

1. int

 1) 의미

• int 는 부호가 있는 정수(signed integer)을 의미합니다.
• 따라서 반드시 정수여야 하며 양수, 음수, 0 이 될 수 있습니다.
• 일반적으로 int 는 4byte( -2,147,483,648 ~ 0 ~ 2,147,483,647)를 차지합니다.

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2. short(short int)

 1) 의미

• short 는 부호가 있는 정수(signed short integer)을 의미합니다.
• short 는 int 형보다 더 작은 기억 공간을 사용하는 정수형입니다.
• 일반적으로 short 는 2byte(-32768 ~ 0 ~ 32767)를 차지합니다.

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3. long(long int)

 1) 의미

• long 은 부호가 있는 정수(signed long integer)를 의미합니다.
• long 은 int 형보다 더 많은 기억 공간을 사용하는 정수형입니다.
• 일반적으로 long 은 8byte(-9,223,372,036,854,775,808 ~ 0 ~ 9,223,372,036,854,775,807)를 차지합니다.(Windows 에서는 호환성 문제로 int 와 크기가 같습니다.)

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4. unsigned(unsigned int)

 1) 의미

• unsigned 는 부호가 양수인 정수(unsigned integer)을 의미합니다.
• signed(부호가 있는) 정수보다 더 많은 양수를 표현할 수 있습니다.
• 32비트 기준 : signed(-2,147,483,648 ~ 0 ~ 2,147,483,647) / unsigned(0 ~ 4,294,967,295)

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5. OverFlow / UnderFlow

 1) 발단

• 만약 각 정수형이 나타낼 수 있는 범위를 벗어난 숫자를 사용하게 되면 어떻게 될까요?
• 프로그램이 터져버릴까요? 아쉽게도 그럴 일은 없다고 하네요..

 2) OverFlow

• 결론 : 첫 값으로 다시 시작
• int : -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647 까지의 정수를 저장할 수 있는데, 2,147,483,647 인 최대값에 +1 이 된 2,147,483,648 이 들어간다면 값은 -2,147,483,648 로 나오게 됩니다.(signed integer 의 첫번째 값은 -2,147,483,648 이기 때문입니다.)
• unsigned int : 0 ~ 4,294,967,295 까지의 정수를 저장할 수 있는데, 4,294,967,295 인 최대값에 +1 이 된 4,294,967,296 이 들어간다면 값은 0 으로 나오게 됩니다.(unsigned integer 의 첫번째 값은 0 이기 때문입니다. )

 3) UnderFlow

• 결론 : 마지막 값으로 다시 시작
• short : -32768 ~ 32767 까지의 정수를 저장할 수 있는데 -32768 인 최소값에 -1 이 된 -32769 가 들어간다면 값은 32767 로 나오게 됩니다.(signed short integer 의 마지막 값은 32767 이기 때문입니다.)
• unsigned short : 0 ~ 65535 까지의 정수를 저장할 수 있는데, 0 인 최소값에 - 1 이 된 - 1 이 들어간다면 값은 65535 로 나오게 됩니다.(unsigned short integer 의 마지막 값은 65535 이기 때문입니다.)

 4) 안전장치

• 위에서 말한 것처럼 OverFlow 나 UnderFlow 가 발생한 경우 프로그램은 터지지 않고 개발자에게 알려주지 않습니다.
• 따라서 이러한 경우를 방지하는 안전장치를 항상 마련해두는 것이 중요합니다.
• 그래서 실제 코드 작성할 때는 항상 함수의 가장 위에서 위 OverFlow, UnderFlow 를 검사하는 부분이 있는 경우가 많습니다.

2.1 문자형(Character)

1. char

 1) 의미

• char 는 글자 등의 문자를 나타내는데 사용하는 데이터형입니다.
• char 는 부호가 있는 정수(signed char)를 의미합니다.
• 일반적으로 char 는 1byte(-128 ~ 0 ~ 127)를 차지합니다.

 2) 정수형

• char 는 문자를 나타내는데 사용되지만, 기술적으로 봤을 때는 정수형입니다.
• 실제로는 문자를 저장하는 것이 아니라 정수를 저장하기 때문입니다.
• 다만 해당 정수들을 문자로 나타낼 수 있는 약속 코드 값을 사용하는 것 뿐입니다.
• 이러한 약속 코드 값 중 유명한 것이 아스키(ASCII) 코드입니다.

 3) 아스키(ASCII) 코드

• 아스키 코드는 0 부터 127 까지의 정수로 이루어져 있습니다.
• 위의 각 정수와 대응되는 문자코드가 있습니다.
• 대표적으로 아스키 코드에서 정수 65는 대문자 A 를 나타냅니다.

※ 마지막에 아스키 표를 첨부합니다.

2.2 부울(Boolean)

1. _Bool

 1) 의미

• _Bool 은 논리값 true 와 false 를 나타내는 값을 저장하는 데이터형입니다.
• 이는 C 의 제어문과 루프에서 자주 사용되는 논리값입니다.

 2) 정수형

• _Bool 은 값 1(true)과 0(false)를 사용하기에 기술적으로 정수형입니다.

2.3 고정 폭 정수형

1. 고정 폭 정수형

 1) 발단

• 이전에 long 형의 경우 리눅스는 64비트이지만 윈도우는 32비트를 사용한다고 했습니다.
• 이처럼 운영체제나 시스템마다 데이터형의 크기가 다른 경우가 있습니다.
• 이는 정수형 OverFlow 나 UnderFlow 처럼 정수가 매우 커지거나 작아지는 경우 문제가 생깁니다.

 2) 의미

• 어떤 곳이든 같은 크기를 사용할 수 있도록 정의한 데이터형이 고정폭 데이터형입니다.

 3) 헤더파일(stdint.h)

• 이러한 고정 폭을 정의하기 위해서는 헤더파일이 필요합니다.
• C 언어에서는 <stdint.h> 헤더파일을 사용합니다.

 4) 종류

• int8_t : 8bit(1byte) 크기
• int16_t : 16bit(2byte) 크기
• int32_t : 32bit(4byte) 크기
• int64_t : 64bit(8byte) 크기

2.4 정수표현

1. 정수표현이란?

• C 언어에서 정수표현을 하는경우 사용하는 정수형 상수는 10진수입니다.
• 하지만 상수를 정의할 때에는 8진수나 16진수로 표현되기도 합니다.
• 이 경우 표현방법이 다릅니다.

2. 8진수

int num = 16; // 10진수 16
int num = 020; // 8진수 16

• 접두사에 0을 붙입니다.

 3. 16진수

int num = 16; //10진수 16
int num = 0x10; //16진수 16

• 접두사에 x0을 붙입니다.

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3. 부동소수점형(float, double)

1. 부동소수점형이란?

 1) 의미

• 부동소수점형은 수학에서 말하는 실수(0.1, 3.16E7 등)를 말합니다.

 2) 구조

• 부동소수점형은 부호부와 지수부와 가수부를 가지고 있습니다.
• 부호부는 양수와 음수인지를 판별합니다.
• 지수부는 소수점의 위치를 결정합니다.
• 가수부는 실제 수를 저장합니다.

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2. float

 1) 크기

• 일반적으로 크기는 4byte(32bit)입니다.

 2) 구조

• 1bit -> 부호부
• 8bit -> 지수부
• 23bit -> 가수부

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3. double

 1) 크기

• 일반적으로 크기는 8byte(64bit)입니다.

 2) 구조

• 1bit -> 부호부
• 11bit -> 지수부
• 52bit -> 가수부

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+) ASCII 표

1. 제어문자

10진수(DEC)	문자	의미
0	NUL	NULL
1	SOH	헤더시작
2	STX	본문 시작
3	ETX	본문 종료
4	EOT	전송 종료
5	ENQ	응답 요구
6	ACK	긍정 응답
7	BEL	경고음
8	BS	백스페이스
9	HT	수평 탭
10	LF	개행
11	VT	수직 탭
12	FF	다음 페이지
13	CR	복귀(캐리지 리턴)
14	SO	확장문자 시작
15	SI	확장문자 종료
16	DLE	전송 제어 확장
17	DC1	장치 제어 1
18	DC2	장치 제어 2
19	DC3	장치 제어 3
20	DC4	장치 제어 4
21	NAK	부정 응답
22	SYN	동기
23	ETB	전송블록 종료
24	CAN	무시
25	EM	매체 종료
26	SUB	치환
27	ESC	제어기능 추가
28	FS	파일경계 할당
29	GS	레코드 그룹경계 할당
30	RS	레코드 경계 할당
31	US	장치 경계 할당
127	DEL	삭제

---

2. 숫자 및 특수문자

10진수(DEC)	문자
32	SPACE
33	!
34	"
35	#
36	$
37	%
38	&
39	'
40	(
41	)
42	*
43	+
44	,
45	-
46	.
47	/
48	0
49	1
50	2
51	3
52	4
53	5
54	6
55	7
56	8
57	9
58	:
59	;
60	<
61	=
62	>
63	?
64	@
91	[
92	\
93	]
94	^
95	_
96	'
123	{
124	|
125	}
126	~

---

3. 영어 대문자

10진수(DEC)	문자
65	A
66	B
67	C
68	D
69	E
70	F
71	G
72	H
73	I
74	J
75	K
76	L
77	M
78	N
79	O
80	P
81	Q
82	R
83	S
84	T
85	U
86	V
87	W
88	X
89	Y
90	Z

---

4. 영어 소문자

10진수(DEC)	문자
97	a
98	b
99	c
100	d
101	e
102	f
103	g
104	h
105	i
106	j
107	k
108	l
109	m
110	n
111	o
112	p
113	q
114	r
115	s
116	t
117	u
118	v
119	w
120	x
121	y
122	z