Code S

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[C Language] 03. Standard Output in C Programming Language

9 분 소요

안녕하세요! 🙋‍♂️ Code S 입니다!
본 포스팅에서는 C 언어의 표준 출력에 대해 알아보도록 하겠습니다!



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#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("Hello World!");     // 출력 함수 (C 언어 표준 출력)
	return 0;
}

0x01. Standard Output

표준 출력에 대해 알아보자!

0x01 - 1. printf() Function

printf() 함수는 이전 포스팅 중 C 언어의 기본 구조편에서 한 번 보았을 것입니다. 이 함수는 큰따옴표("")로 묶인 내용을 모니터에 출력해주는 역할을 수행합니다. 그래서 "Hello World!" 같은 내용도 출력할 수 있는 것이죠~ ㅎㅎ (이는 앞선 C 언어 소개편에서 실제 컴파일을 하여 실행하는 것까지 실습을 진행했었습니다. 😁)

만약 다른 내용을 출력하고 싶으면 큰따옴표("") 안의 내용을 바꿔주기만 하면 됩니다.

이 함수는 C 언어에서는 표준 출력 함수(Standard Output Function)이므로, 앞서 배웠던 전처리기를 이용한 헤더 파일 선언 중 stdio.h 를 헤더 파일로 선언을 해야만 사용을 할 수가 있습니다. stdio.h의 stdio가 바로 Standard Input and Output의 줄임말이기 때문이죠!

그럼 printf() 함수 실습을 해보도록 하겠습니다.



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사용하는 IDE: Visual Studio 2019 (Windows 10)





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// 첫 번째 printf()

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("Hello World!");
	
	return 0;
}





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// 두 번째 printf()

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("Hello World!\n");
	
	return 0;
}

위와 같이 두 개의 printf() 실습 예제가 있습니다. 두 코드의 차이점이 무엇인지 확인했나요?

그렇다면 두 코드를 모두 입력하고 실행해보도록 하겠습니다!

printf() function_01

차이점이 바로 보이죠? 바로 '\n' 입니다! ㅎㅎ

단지 '\n'를 추가했을 뿐인데, 출력 결과가 깔끔하게 나타나는 것을 확인할 수 있습니다.

'\n'는 현재 커서를 한 줄 아래로 옮기는 역할을 합니다. 즉, 우리가 문서 작성할 때 다음 줄에 입력을 하기 위해 Enter키를 입력하는 것과 같은 역할을 하는 것이죠.

다시 정리해보자면, printf() 함수가 큰따옴표("") 안의 내용들을 차례대로 화면에 출력을 하다가 '\n'을 만나게 되면 바로 다음 줄로 바꿔서 출력을 하게 되는 것입니다.

이렇게 특수한 역할을 수행하는 문자들을 우리는 특수 문자(Escape Sequence)라고 부릅니다.

0x01 - 2. Escape Sequences in C Programming Language

C 언어에서는 다양한 특수 문자를 사용할 수 있다!

C 언어에서 사용할 수 있는 특수 문자(Escape Sequence)는 다음 표와 같습니다.

특수 문자(Escape Sequence)   설명(Character represented)
\a   경고음 발생 (Alert; Beep, Bell)
\b   백스페이스 (Backspace)
\f   폼 피드 (Form Feed)
\n   개행 (New Line), 키보드의 Enter 키 효과!
\r   캐리지 리턴 (Carriage Return)
\t   수평 탭 (Horizontal Tab), 키보드의 Tab 키 효과!
\v   수직 탭 (Vertical Tab)
\\   역슬래시 (Backslash)
\’   작은따옴표 (Apostrophe or Single Quotation Mark)
\”   큰따옴표 (Double Quotation Mark)
\?   물음표 (Quesion Mark)

이 특수문자는 다 외우지 않아도 괜찮습니다. 필요할 때마다 참고해서 사용하면 되기 때문이죠~ ㅎㅎ (외우고 있기 귀찮기도 하공.. 😅)

예제를 통해 직접 확인해보도록 하겠습니다!



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#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("Hello World! \n");
	printf("\t Hello! \n\t My name is Code S! \n");
	printf("역슬래시: \\ \n");
	printf("작은따옴표: \' \' \n");
	printf("큰따옴표: \" \" \n");
	printf("물음표: \? \n");

	return 0;
}

printf_escape_sequence_result

위 예제코드를 입력해보면 위와 같은 결과를 확인할 수 있습니다! 꼭 실습을 통해 직접 경험해보는 것이 가장 중요합니다! 😉

0x01 - 3. Format Specifiers in C Programming Language

다음으로 살펴볼 것은 서식 문자(Format Specifiers)입니다. printf() 함수는 Print Formatted라고 해서 print에 f를 추가하여 이름을 지었으며, 그 만큼 서식화된 문자(서식 문자)에 따라 다양한 출력 형식을 가지게 됩니다.

서식 문자란 출력 형태를 지정해 주는 문자를 뜻합니다. 예를 들어..



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printf("%d", 1+2);

위와 같은 printf() 예제가 있다면, 이 뜻은 출력 화면에 %d를 출력해주세요!가 아니라, 뒤에 있는 1+2 의 결과값은 3 이라는 것을 10진수로 표현해서 출력해주세요!라는 뜻입니다. 10진수는 영어로 Decimal이라고 하죠. 네. 바로 10진수 영어 표현의 맨 앞글자인 D를 따와서 만든 서식 문자입니닷! ㅎㅎ

그렇다면 16진수, 8진수는 어떻게 표현할까요? 16진수는 영어로 HeXadecimal, 8진수는 Octal이니까.. 각각 알파벳 x, o 를 이용하여 서식 문자인 %x, %o가 됩니다! (간단하죠? 😆)

이처럼 printf() 함수는 단순히 문자 또는 문자열을 출력해주는 역할만 하는 것이 아닙니다. 이렇게 숫자 계산 결과도 출력할 수 있고, 이를 다양한 표현 방식으로 출력할 수가 있습니다. 그럼 이 서식 문자를 어떻게 사용하는지 예제와 함께 차근차근 알아보도록 하겠습니다! 🙋‍♂️

서식 문자(Format Specifiers)   출력 형태(Output Forms)
%d or %ld or %i or %li   10진수 정수 (a decimal integer)
%u   10진수 정수 중 양의 정수만 표현 (unsigned decimal integer)
%x   16진수 정수 (a hexadecimal integer)
%o   8진수 정수 (an octal integer)
%f and %lf   10진수 실수 (a floating point number for floats)
%e   e 표기법에 의한 실수 (a floating point number in scientific notation)
%E   E 표기법에 의한 실수 (a floating point number in scientific notation)
%g or %G   소수점 이하 자리 수에 따라 %f, %e 둘 중 하나 선택 (Similar as %f or %lf or %e or %E)
%c   하나의 문자 (a single character)
%s   문자열(문장) (a string)
%%   % 기호 출력 (the % symbol)

다양한 숫자를 출력해보자!

먼저 예제 코드를 살펴보도록 하겠습니다!



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#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("※ %%d, %%i 사용해보기! ※\n");
	printf("\n");
	printf("%d + %d = %d \n", 10, 20, 10 + 20);
	printf("%i + %i = %i \n", 30, 90, 30 + 90);
	printf("%d - %d = %d \n", 10, 20, 10 - 20);
	printf("%i - %i = %i \n", 30, 80, 30 - 80);

	printf("\n");

	printf("※ 16진수(%%x), 8진수(%%o) 사용해보기! ※\n");
	printf("\n");
	printf("10진수: %d, 16진수: %x, 8진수: %o \n", 25, 25, 25);
	printf("But, 16진수와 8진수는 음수 표현 불가! \n");
	printf("10진수: %d, 16진수: %x, 8진수: %o \n", -25, -25, -25);

	printf("\n");

	printf("※ %%f, %%lf 사용해보기! ※\n");
	printf("\n");
	printf("10진수 정수: %d \n", 0.5);
	printf("10진수 실수: %f \n", 0.5);
	printf("10진수 실수: %lf \n", 0.5);
	printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %f\n", 0.1234567);
	printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %f\n", 0.1234564);
	printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %lf\n", 0.1234567);
	printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %lf\n", 0.1234564);

	return 0;
}

number_output_test_result

다음과 같이 예제 코드를 입력하고 컴파일한 뒤 실행해보면 다음과 같은 결과가 나타나는 것을 확인할 수 있습니다.

먼저, %d, %i를 사용한 예제 코드를 확인해보도록 하겠습니다.



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printf("※ %%d, %%i 사용해보기! ※\n");
printf("\n");
printf("%d + %d = %d \n", 10, 20, 10 + 20);
printf("%i + %i = %i \n", 30, 90, 30 + 90);
printf("%d - %d = %d \n", 10, 20, 10 - 20);
printf("%i - %i = %i \n", 30, 80, 30 - 80);

printf_explain_01

%d, %i 모두 10진수 정수 (양의 정수와 음의 정수)를 표현하는 것을 확인할 수 있습니다. 물론 보통 프로그래밍을 할 때 10진수 정수를 표현하려면 %d를 가장 많이 사용합니다.

다음으로 16진수(%x), 8진수(%o)를 사용한 예제 코드를 확인해보도록 하겠습니다.



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printf("※ 16진수(%%x), 8진수(%%o) 사용해보기! ※\n");
printf("\n");
printf("10진수: %d, 16진수: %x, 8진수: %o \n", 25, 25, 25);
printf("But, 16진수와 8진수는 음수 표현 불가! \n");
printf("10진수: %d, 16진수: %x, 8진수: %o \n", -25, -25, -25);

10진수인 25를 각각 16진수와 8진수로 표현을 한 예제 코드입니다. 양의 정수의 경우에는 16진수, 8진수 모두 표현이 가능하지만, 음의 정수의 경우 16진수와 8진수로는 표현이 불가한 것을 확인할 수 있습니다.

다음은 %f, %lf를 사용한 예제 코드를 확인해보도록 하겠습니다.



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printf("※ %%f, %%lf 사용해보기! ※\n");
printf("\n");
printf("10진수 정수: %d \n", 0.5);
printf("10진수 실수: %f \n", 0.5);
printf("10진수 실수: %lf \n", 0.5);
printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %f\n", 0.1234567);
printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %f\n", 0.1234564);
printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %lf\n", 0.1234567);
printf("기본적으로 소수점 6자리 까지만 표현: %lf\n", 0.1234564);

먼저, 3 ~ 5번 라인의 코드를 확인해보도록 하겠습니다.
저는 이 예제 코드에서 실수인 0.5를 표현하는 것으로 코드를 작성을 했는데, 결과 화면을 보게되면 %d 서식 문자를 이용하여 실수를 표현하려고 하면 표현이 되지 않는 것을 확인할 수 있습니다. 그러므로 실수를 표현하려면 무조건 %f나 %lf를 사용하는 것이 맞습니다.

다음으로 6 ~ 9번 라인의 코드를 확인해보도록 하겠습니다.
위 결과화면과 같이 실수를 표현하는 서식 문자인 %f와 %lf는 기본적으로 소수점 6자리까지 표현을 하게 되며, 6자리를 넘기는 수를 표현하려고 하면 반올림 또는 반내림 현상이 발생해서 오차가 생기게 됩니다. 그래서 0.1234567을 표현하게 되면 0.123457로 표현되고, 0.1234564를 표현하게 되면 0.123456으로 출력이 되는 것입니다.

문자와 문자열을 출력해보자!

이번에는 문자와 문자열을 어떻게 출력하는 것인지 확인해보도록 하겠습니다.
먼저 예제 코드를 살펴보도록 하겠습니다.



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#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("%c %c %c %c %c %c \n", 'a', 'A', 'b', 'B', 'c', 'C');
	printf("\n");
	printf("%c %s %c. \n", 'A', "is the uppercase letter of the lowercase letter", 'a');
	printf("\n");
	printf("%s = %d %s \n", "3 * 5", 3 * 5, "입니당!");

	return 0;
}

character_and_string_test_result

예제 코드와 결과 화면은 위와 같습니다.

printf_explain_02

코드를 잘 확인해보면 %c는 문자(character), %s는 문자열(string)을 뜻합니다. 그리고 printf() 함수에서 표현을 하려면 문자는 작은따옴표(''), 문자열은 큰따옴표("")를 사용하는 것을 알 수 있습니다.

10진수 정수 (양의 정수)를 출력해보자! - %u

이미 앞에서 10진수 정수를 표현하는 서식 문자인 %d와 %i에 대해서 배웠죠? ㅎㅎ 이번에는 또 다른 10진수 정수를 표현하는 서식 문자인 %u에 대해 알아보도록 하겠습니다!



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#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("%u \n", 4294967295);

	printf("\n");

	printf("%d \n", 2147483647);

	printf("\n");

	printf("%d \n", 2147483650);

	return 0;
}

printf_explain_03

무슨 차이인지는 잘 모르겠죠? ㅎㅎ 이것은 좀 더 뒤에 배울 자료형(Data Type)에서 배우게 되는 내용이지만 간단히 알아보도록 하겠습니다.

%d는 10진수 정수 범위인 -2,147,483,648 ~ 2,147,483,647을 표현할 수 있는 것이고, %u는 10진수 정수 범위 중 양의 정수 범위만 표현할 수 있지만 음의 정수 범위를 표현 못하는 대신에 양의 정수 범위를 두 배까지 표현할 수 있습니다.

즉, %u는 10진수 정수 범위인 0 ~ 4,294,967,295을 표현할 수 있는 것이죠! 😆

우선은 이 정도까지만 알아보도록 하겠습니다. 좀 더 자세한 내용은 나중에 자료형(Data Type)에 대해서 배울 때 알아보도록 하겠습니다!

출력할 때 숫자 칸을 지정해서 나타나게 하는 방법은 없을까?

앞으로 프로그래밍을 하면서 다양한 숫자를 출력하게 되면 깔끔하게 보이기 위해 숫자들의 칸을 미리 지정해서 같은 칸에 나타나듯이 출력하고 싶은 경우가 생길 것입니다. 다음과 같이 말이죠.

printf_explain_04

C언어에서도 이와 같이 미리 칸을 지정해서 출력이 가능합니다! 이를 데이터 필드(Data Field)라고 이야기합니다. 서식 문자에 옵션을 하나 추가하면 이 데이터 필드의 폭을 조절을 할 수가 있습니다. 예제 코드를 보면서 알아보도록 하겠습니다!



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#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[]) {
	printf("%05d, %05d, %05d \n", 999, 9999, 99999);

	printf("\n");

	printf("%-5d, %-5d, %-5d \n", 999, 9999, 99999);

	printf("\n");

	printf("%+5d, %+5d, %+5d \n", 999, 9999, 99999);
	printf("%+5d, %+5d, %+5d \n", 999, -9999, 99999);

	return 0;
}

printf_data_field_test_result

위와 같이 예제 코드와 결과 화면이 있습니다. 한 줄 한 줄 알아보도록 하겠습니다.

먼저, 4번 라인을 살펴보겠습니다. %05d라고 제가 서식 문자를 사용한 것을 확인할 수 있습니다. 이는 데이터 필드(Data Field)를 5칸을 미리 확보하고 오른쪽 정렬로 출력하며 남은 자리는 0으로 채운다라는 뜻입니다. 그래서 결과 화면을 보면 남은 자리에 숫자 0을 채워넣는 것을 확인할 수 있죠~ ㅎㅎ

그 다음, 8번 라인을 살펴보겠습니다. %-5d라고 적혀 있습니다. 무슨 뜻일까요? 이는 데이터 필드(Data Field)를 5칸을 미리 확보하고 왼쪽 정렬해서 출력한다라는 뜻입니다. 그래서 결과 화면을 보면 왼쪽으로 정렬되어 있는 것을 확인할 수 있습니다!

마지막으로 12 ~ 13번 라인을 살펴보겠습니다. %+5d 라고 적혀있죠! 이는 데이터 필드(Data Field)를 5칸을 미리 확보하고 오른쪽 정렬로 출력하며 양수의 경우 +, 음수의 경우 - 부호를 붙인다라는 뜻입니다. 마찬가지로 결과 화면을 보게되면 양수는 +, 음수는 - 부호를 붙여서 출력되는 것을 확인할 수 있죠! 😁

0x02. Conclusion

이번 포스팅에서는 C 언어를 본격적으로 공부하면서 앞으로 여러분들이 수도 없이 사용하게 될 표준 출력 함수(Standard Output Function)에 대해 배웠습니다! 열심히 공부하는 여러분들에게 박수!!! (짝짝짝!!!)

clapping_01

다음 포스팅에서는 표준 입력 함수(Standard Input Function)에 대해 알아보도록 하겠습니다! ╰(°▽°)╯

bye_bye_01

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