C 언어 내비게이터 ― 시스템 개발을 위한 최강 리소스

C 언어 변수 완전 가이드 | 선언·초기화·에러 처리까지 철저히 해설

C 언어의 기초
目次

1. 서론

1.1 C 언어에서 변수의 중요성

C 언어에서는 변수가 데이터를 보관하고 동적으로 조작하기 위한 매우 중요한 요소입니다. 변수를 사용하면 프로그램의 데이터 관리가 효율적으로 이루어지고, 같은 데이터를 여러 번 사용할 상황에서도 값을 쉽게 변경하거나 재사용할 수 있습니다. 특히 대규모 프로그램에서는 변수를 적절히 다루는 것이 프로그램 전체의 효율성과 가독성을 크게 향상시킵니다.

2. 변수란?

2.1 변수 정의

변수는 프로그램 내에서 일시적으로 데이터를 보관하기 위한 메모리 영역입니다. C 언어에서는 먼저 변수를 선언한 후에 사용해야 합니다. 다음 예에서는 age라는 변수를 선언하고, 25라는 나이 데이터를 저장합니다.
int age;
age = 25;
변수를 사용하면 데이터 재사용이 가능해지고, 나중에 값을 쉽게 변경하거나 프로그램을 확장할 수 있습니다.

2.2 변수의 역할

변수는 데이터의 저장과 재사용을 가능하게 하여 프로그램의 유연성을 높입니다. 예를 들어, 다음 코드에서는 char형 변수를 사용하여 문자열을 표시할 수 있습니다.
char message[] = "안녕하세요";
printf("%sn", message);
이처럼 변수를 사용하면 데이터 관리가 쉬워지고, 여러 위치에서 동일한 데이터를 효율적으로 활용할 수 있습니다.

3. 변수 선언 및 초기화

3.1 변수 선언 방법

C 언어에서는 변수를 사용하기 전에 반드시 선언해야 합니다. 변수를 선언함으로써 해당 변수에 대응하는 메모리 영역이 확보됩니다. 아래 예시는 정수형(int) 변수number을 선언하고 있습니다。
int number;

3.2 변수 초기화

변수는 선언과 동시에 초기화하는 것이 권장됩니다. 초기화되지 않은 변수를 사용하면 프로그램이 예상치 못한 동작을 할 가능성이 있기 때문에 항상 초기화하는 것이 베스트 프랙티스입니다。
int age = 30;
이 코드는 age라는 변수를 정수형으로 선언하고, 동시에 초기값으로 30을 대입하고 있습니다. 초기화되지 않은 변수를 사용함으로써 발생하는 오류는 뒤에서 설명합니다。

4. 데이터형과 그 제한

4.1 C 언어에서의 주요 데이터형

C 언어에는 몇 가지 데이터형이 있으며, 다루는 데이터의 종류에 따라 적절한 형을 선택하는 것이 중요합니다. 아래는 대표적인 데이터형에 대한 자세한 설명입니다.
  • int（정수형）: 정수를 저장합니다. 32비트 환경에서는 -2,147,483,648부터 2,147,483,647까지의 범위의 값을 다룰 수 있습니다. 부호 있는 정수가 표준입니다. 예: int age = 25;.
  • double（부동소수점형）: 소수점을 포함하는 값을 저장합니다. double형은 보통 15자리의 정밀도로 값을 다루며, 매우 큰 값이나 매우 작은 값을 정확하게 표현할 수 있습니다. 예: double pi = 3.14159;.
  • char（문자형）: 단일 문자를 저장합니다. 문자 데이터는 ASCII 코드에 대응하며, 0부터 255까지의 범위의 숫자로 취급됩니다. 예: char grade = 'A';.

4.2 각 데이터형의 사용 예와 주의점

데이터형 선택은 다루는 값의 범위와 특성에 기반하여 수행합니다. 예를 들어, char형은 1바이트 메모리 영역을 사용하며, 다음과 같이 숫자를 이용해 문자를 나타낼 수 있습니다.
char letter = 65;
printf("%cn", letter);  // 출력: A
이 예에서는 ASCII 코드 65에 해당하는 문자 “A”가 표시됩니다. 데이터형을 올바르게 사용하는 것이 프로그램의 안정성과 효율성에 중요합니다.

5. 변수의 스코프(유효 범위)

5.1 로컬 변수와 글로벌 변수

C 언어에서는 변수의 스코프(유효 범위)가 해당 변수를 어디에서 사용할 수 있는지를 결정합니다. 주요 스코프에는 로컬 변수와 글로벌 변수가 있습니다。
  • 로컬 변수: 함수 내부나 블록 내부에서 선언된 변수로, 그 범위 내에서만 유효합니다. 다른 함수나 블록에서는 접근할 수 없습니다。
void example() {
    int localVar = 10;
    printf("%d", localVar);  // 로컬 변수를 사용
}
  • 글로벌 변수: 함수 외부에서 선언된 변수로, 프로그램 전체에서 유효합니다. 프로그램의 어느 부분에서든 접근 가능합니다。
int globalVar = 20;

void example() {
    printf("%d", globalVar);  // 글로벌 변수를 사용
}

5.2 스코프 관리의 중요성

로컬 변수와 글로벌 변수의 사용 구분은 프로그램의 가독성과 안전성에 영향을 미칩니다. 글로벌 변수는 편리하지만 남용하면 버그의 원인이 되기 쉬우므로, 특정 목적에만 사용하는 것이 권장됩니다。

6. 변수 사용 예시와 베스트 프랙티스

6.1 변수의 덮어쓰기와 재사용

변수에 할당된 값은 나중에 새로운 값으로 덮어쓸 수 있습니다. 다음 코드는 그 예시입니다.
int age = 20;
age = 21;  // 새로운 값으로 덮어쓰기
변수는 프로그램 진행에 따라 동적으로 값을 변경할 수 있어 유연한 코드 작성에 도움이 됩니다.

6.2 변수의 명명 규칙

가독성이 높은 코드를 작성하려면 변수의 명명 규칙을 따르는 것이 중요합니다. 아래는 일반적인 명명 규칙의 예시입니다.
int userAge = 30;  // 카멜 케이스
int user_age = 30;  // 스네이크 케이스
변수명에는 의미 있는 이름을 사용하고, 프로그램의 목적에 맞게 지정함으로써 다른 사람이 코드를 이해하기 쉬워집니다.

7. 흔히 발생하는 오류와 그 해결 방법

7.1 초기화되지 않은 변수 사용에 의한 오류

초기화되지 않은 변수를 사용하면 예측할 수 없는 동작이 발생할 가능성이 있습니다. 다음 코드는 초기화되지 않은 변수number를 사용하고 있어 결과가 불확정됩니다.
int number;
printf("%d", number);  // 초기화되지 않은 변수를 사용
초기화되지 않은 변수를 사용하지 않으려면 반드시 초기화를 해야 합니다.
int number = 0;  // 초기화된 변수
printf("%d", number);  // 정상적으로 출력

7.2 데이터 타입 불일치에 의한 오류

다른 데이터 타입의 변수에 부적절한 대입을 하면 데이터가 손실될 수 있습니다. 예를 들어, 다음 코드에서는 소수를int형에 대입하고 있기 때문에 소수 부분이 손실됩니다.
int number = 3.14;  // 소수가 정수형에 대입됨
printf("%dn", number);  // 결과는 3(소수 부분이 버려짐)
이 문제를 방지하려면 올바른 데이터 타입을 선택해야 합니다. 소수를 다룰 경우 double이나 float형을 사용하세요.
double number = 3.14;
printf("%fn", number);  // 결과는 3.140000

8. 실용적인 과제

8.1 과제1: 사칙연산 구현

다음 과제에서는 두 개의 정수형 변수를 사용하여 사칙연산(덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈)을 구현하고, 결과를 표시하는 프로그램을 만들어 봅시다.
#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10;
    int b = 5;

    // 사칙연산 결과를 출력
    printf("덧셈: %dn", a + b);
    printf("뺄셈: %dn", a - b);
    printf("곱셈: %dn", a * b);
    printf("나눗셈: %dn", a / b);

    return 0;
}
힌트: 나눗셈 결과가 정수가 되는 점에 주의하세요. 예를 들어, a / b의 결과는 2가 되며, 소수점 이하가 표시되지 않습니다. 소수점을 포함한 결과가 필요하면 double형 변수를 사용합니다.

8.2 과제2: 변수의 스코프 이해하기

다음은 로컬 변수와 글로벌 변수의 차이를 이해하기 위한 과제입니다. 로컬 변수는 함수 내부에서만 유효하고, 글로벌 변수는 프로그램 전체에서 사용할 수 있습니다.
#include <stdio.h>

int globalVar = 10;  // 글로벌 변수

void function() {
    int localVar = 20;  // 로컬 변수
    printf("함수 내의 로컬 변수: %dn", localVar);
    printf("함수 내의 글로벌 변수: %dn", globalVar);
}

int main() {
    function();

    // 글로벌 변수에 접근
    printf("메인 함수 내의 글로벌 변수: %dn", globalVar);

    // 로컬 변수에 접근 (오류 발생)
    // printf("메인 함수 내의 로컬 변수: %dn", localVar);

    return 0;
}
힌트: 메인 함수에서 로컬 변수에 접근하려고 하면 오류가 발생합니다. 주석을 해제하고 확인하세요.

8.3 과제3: 변수 초기화와 오류 처리

초기화되지 않은 변수를 사용함으로써 발생하는 오류를 확인하기 위한 과제입니다. 다음 코드에서는 number가 초기화되지 않아 예측할 수 없는 동작이 발생할 가능성이 있습니다.
#include <stdio.h>

int main() {
    int number;  // 초기화되지 않은 변수
    printf("초기화되지 않은 변수의 값: %dn", number);

    return 0;
}
다음으로, 변수를 올바르게 초기화한 버전의 코드를 실행하고 결과를 확인하세요.
#include <stdio.h>

int main() {
    int number = 0;  // 초기화된 변수
    printf("초기화된 변수의 값: %dn", number);

    return 0;
}