범용 포인터 사용하기

6/24/2023
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범용 포인터라 불리는 void*에 대해 알아보겠습니다. void라는 단어 자체가 "비어 있는"이라는 뜻을 가지므로, 어떤 타입으로든 변환될 수 있는 포인터를 말합니다.

그림: void 이해하기*

위 그림은 void*와 다른 타입의 포인터 사이의 변환을 나타내는 양방향 화살표입니다. 이것은 상호 변환이 가능하다는 의미입니다.

malloc 함수는 메모리를 할당한 후 그 메모리의 주소를 반환하며, 이 때 반환하는 주소의 타입이 바로 void*입니다. 그렇기 때문에 void* 개념은 메모리 할당에 있어 중요한 역할을 합니다.

예를 들어, 다음 코드는 10개의 int를 저장할 수 있는 메모리를 할당합니다.

int *ptr = malloc(sizeof(int) * 10);

이렇게 할당한 후 반환된 메모리는 void*로, int*로 변환됩니다. 이것이 바로 C 언어 표준에서 권장하는 사용 방법입니다. 하지만 C++에서는 다음과 같이 형변환을 명시적으로 해주어야 합니다.

int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);

그러나 이 방법은 C 언어에서 사용하면 안 됩니다.

다른 중요한 점은 void*는 역참조할 수 없다는 것입니다. 즉, void*에 저장된 메모리 주소를 통해 직접 데이터를 참조할 수 없습니다.

범용 포인터 선언 및 사용

void*를 사용하는 간단한 예제를 보겠습니다.

코드: void_pointer.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 10;
    float y = 20.5;
    char c = 'A';

    // 범용 포인터인 void* 타입의 ptr을 선언합니다.
    // 이 ptr은 어떤 타입의 변수의 주소라도 저장할 수 있습니다.
    void* ptr;

    // ptr에 int 타입 변수 x의 주소를 저장합니다.
    ptr = &x;
    // ptr이 가리키는 주소의 값을 int 타입으로 간주하고 역참조하여 출력합니다.
    printf("ptr이 가리키는 정수 값: %d\n", *(int*)ptr);

    // ptr에 float 타입 변수 y의 주소를 저장합니다.
    ptr = &y;
    // ptr이 가리키는 주소의 값을 float 타입으로 간주하고 역참조하여 출력합니다.
    printf("ptr이 가리키는 실수 값: %.1f\n", *(float*)ptr);

    // ptr에 char 타입 변수 c의 주소를 저장합니다.
    ptr = &c;
    // ptr이 가리키는 주소의 값을 char 타입으로 간주하고 역참조하여 출력합니다.
    printf("ptr이 가리키는 문자 값: %c\n", *(char*)ptr);

    return 0;
}

위 코드의 실행 결과는 다음과 같습니다.

ptr이 가리키는 정수 값: 10
ptr이 가리키는 실수 값: 20.5
ptr이 가리키는 문자 값: A

이 예제에서는 int, float, char 타입의 변수 x, y, c를 선언하고, 범용 포인터 ptr을 선언합니다. 그리고 각 변수의 주소를 ptr에 할당한 후, ptr이 가리키는 값을 출력합니다. 출력할 때는 각 변수의 타입에 맞게 형 변환 연산자를 사용하여 해당 타입으로 변환한 후 출력합니다. 이렇게 void*는 여러 다른 타입의 데이터를 가리킬 수 있어 매우 유연한 용도로 사용될 수 있습니다.

C 언어에서 void 포인터 변환을 활용하는 방법

프로그래밍에서 포인터는 메모리 주소를 저장하는 데 사용되며, C 언어에서는 다양한 유형의 포인터를 활용할 수 있습니다. 그 중 void 포인터는 특별히 유용한데, 그 이유는 임의의 데이터 타입을 가리킬 수 있기 때문입니다. 이번 아티클에서는 C 언어에서 void 포인터를 어떻게 사용하고 형 변환하는지 간단한 예제를 통해 살펴보겠습니다.

코드: void_pointer_example.c

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = 5;
    char y = 'A';

    // void 포인터 생성
    void* ptr;

    // int 데이터를 가리키도록 void 포인터 설정
    ptr = &x;

    // void 포인터를 int 포인터로 형변환 후 데이터 출력
    printf("정수 값: %d\n", *((int*)ptr));

    // char 데이터를 가리키도록 void 포인터 설정
    ptr = &y;

    // void 포인터를 char 포인터로 형변환 후 데이터 출력
    printf("문자 값: %c\n", *((char*)ptr));

    return 0;
}

정수 값: 5
문자 값: A

위 예제에서는 void 포인터를 사용하여 int와 char 타입의 데이터에 접근하는 방법을 보여줍니다. 먼저, int와 char 타입의 변수를 선언하고, void 포인터를 생성합니다.

void 포인터는 int 변수의 주소를 가리키도록 설정되며, 이후에는 해당 포인터를 int 포인터로 형변환하여 값을 출력합니다. 비슷한 방법으로, void 포인터를 char 변수의 주소로 설정한 후, char 포인터로 형변환하여 값을 출력합니다.

이와 같이 void 포인터는 다양한 타입의 데이터를 가리키는 데 사용할 수 있으며, 실제 데이터에 접근하기 전에 적절한 타입으로 형변환하는 것이 중요합니다. 이를 통해 코드의 유연성을 높일 수 있으며, 다양한 데이터 타입을 처리하는 함수나 라이브러리를 작성하는 데 도움이 됩니다.

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