[C++] 연습 문제 : 문자열
👻 문자열
문자열은 문자가 여러개 모인 것을 의미한다. 1바이트의 문자는 char 타입으로 값을 담고, 문자열은 char* 타입으로 문자가 들어있는 배열의 첫 주소를 지정해주는 식으로 만든다.
문자열과 관련된 함수들을 직접 만들어보면서 문자열을 좀 더 이해하고 문법을 익혀보자.
🌱 문자열 관련 함수 만들어보기
문자열과 관련된 함수들을 직접 만들어보면서 기능을 익혀보자.
🪐 문자열 길이 출력
BUF_SIZE 크기 만큼을 가지는 배열 a를 하나 생성하고 길이를 출력해보자.
const int BUF_SIZE = 100;
char a[BUF_SIZE] = "Hello";
해당 배열은 크기 100을 가지는 배열이다. sizeof를 사용해 배열의 길이를 출력하면 5가 아닌 100이 나오게 된다. 이러한 문자열의 길이를 출력하려면 sizeof 대신에 strlen 함수를 사용해야한다. 해당 함수를 사용하면 5가 출력된다.
strlen 함수를 직접 만들어보자.
// 문자열의 길이를 반환해주는 함수
int StrLen(const char* str) {
int ret = 0;
while (str[ret])
ret++;
return ret;
}
while문을 이용하여 쉽게 만들 수 있다. 해당 값이 NULL이면 자동으로 빠져나오기 때문이다.
나는 For문을 이용해서 계속 만들려다보니 막혔었다. sizeof를 써도 길이가 똑바로 안 나왔기 때문이다. 범위가 정확히 정해져있지 않을 땐 while문을 쓰도록 해야겠다.
🪐 문자열 복사
BUF_SIZE 크기 만큼을 가지는 배열 b를 만들어 a의 값을 복사하는 함수를 만들어보자.
기존에는 strcpy라는 함수가 존재한다. 그냥 복사하려고 하면 크기(버퍼) 문제로 에러가 나기 때문에 strcpy_s라는 함수를 사용하는 게 더 좋다.
지금은 간단하게 복사를 하는 기능만 구현해보자.
// 문자열 복사 함수
void StrCpy(char* dest, char* src) {
// src -> dest
int i = 0;
while (src[i]) {
dest[i] = src[i];
i++;
}
dest[i] = '\0';
}
// 포인터 사용 버전
void StrCpyByPtr(char* dest, char* src) {
// src -> dest
char* ret = dest;
while (*src) {
*dest = *src;
dest++;
src++;
// *dest++ = *src++;
}
*dest = '\0';
// 반환 타입이 있을 경우
// return ret;
}
배열을 이용하면 배열의 번호를 이용해 쉽게 값을 덮어씌울 수 있다. 포인터 버전을 사용하게되면 포인터 주소값에 1을 더해 다음 주소로 넘어가서 값을 덮어씌워주는 작업을 하게된다. 둘은 사실상 같은 기능, 의미를 지닌다.
#pragma warning(disable: 4996)
👉 디버깅 시 4996번 에러를 무시하라는 의미. 4996번 에러는 복사 시 오버플로우를 우려한 에러이다.
🪐 문자열 붙이기
두 개의 문자열을 이어 붙이는 함수를 만들어보자.
char a[BUF_SIZE] = "Hello";
char b[BUF_SIZE] = "World";
다음과 같이 두 개의 문자열이 있을 때, a의 뒤에 b를 이어붙어 HelloWorld 라는 문자열을 배열 a에 담으면 된다.
기존에는 strcat 함수가 해당 기능을 한다.
// 문자열 덧붙이는 함수
void StrCat(char* dest, char* src) {
// dest 뒤에 src 붙이기
int i = 0;
int len = StrLen(dest);
while (src[i]) {
dest[len + i] = src[i];
i++;
}
dest[len + i] = '\0';
}
// 포인터 사용 버전
void StrCatByPtr(char* dest, char* src) {
// dest 뒤에 src 붙이기
while (*dest) dest++;
while (*src) *dest++ = *src++;
*dest = '\0';
}
src의 값의 유무를 체크하면서 있으면 dest의 NULL 부분부터 이어붙여주는 식으로 진행했다.
🪐 문자열 비교
두 개의 문자열을 비교하여 그에 따른 알맞은 결과를 반환해주는 함수를 만들어보자.
다음과 같은 코드가 있다.
char a[BUF_SIZE] = "Hello";
char b[BUF_SIZE] = "Hello";
여기서 a == b는 참일까 거짓일까? 정답은 거짓이다. 두 배열의 내용물은 같지만 a와 b 자체는 주소를 가리키고 있다. 두 문자열의 주소는 서로 다르기 때문에 식이 성립되지 않는 것이다.
기존엔 strcmp 함수가 존재한다. 두 문자열의 아스키코드를 비교하여 앞의 수가 크면 1을, 두 수가 같으면 0을, 뒤의 수가 크면 -1을 반환하는 식이다. 해당 함수와 같은 기능을 하는 함수를 구현해보자.
// 두 개의 문자열 비교
int StrCmp(char* a, char* b) {
int aLen = StrLen(a);
int bLen = StrLen(b);
if (aLen > bLen) return 1;
else if (aLen < bLen) return -1;
// 길이 같으면
for (int i = 0; i < aLen; i++) {
if (a[i] > b[i]) return 1;
else if (a[i] < b[i]) return -1;
}
return 0;
}
// 포인터 사용 버전
int StrCmpByPtr(char* a, char* b) {
int aLen = StrLen(a);
int bLen = StrLen(b);
if (aLen > bLen) return 1;
else if (aLen < bLen) return -1;
// 길이 같으면
while (*a) {
if (*a > *b) return 1;
else if (*a < *b) return -1;
a++;
b++;
}
return 0;
}
나는 길이를 먼저 비교했다. 그런 다음 길이가 같을 때 값을 하나씩 비교했다. a가 크면 1, b가 크면 -1을 반환하고 모두 같으면 0이 반환되는 형식이다.
🪐 문자열 반전
문자열을 뒤집는 함수를 만들어보자. Hello World를 입력한다면 dlroW olleH를 출력해주는 기능을 하는 함수이다.
// 문자열을 뒤집는 함수
void ReverseStr(char* str) {
// Hello World -> dlroW olleH
int len = StrLen(str);
for (int i = 0; i < len / 2; i++) {
int temp = str[i];
str[i] = str[len - 1 - i];
str[len - 1 - i] = temp;
}
}
// 포인터 사용 버전
void ReverseStrByPtr(char* str) {
// Hello World -> dlroW olleH
int len = StrLen(str);
for (int i = 0; i < len / 2; i++) {
char temp = *(str + i);
*(str + i) = *(str + len - 1 - i);
*(str + len - 1 - i) = temp;
}
}
해당 문자열의 절반만 반복해서 돌며 가장 뒤부터 서로 Swap 하는 식으로 만들었다. 쉽게 만들 수 있었고 temp라는 변수 타입을 int로 해서 값을 받게 되면 아스키코드가 들어갔다가 다시 배열에 들어갈 때는 자동으로 char 형식으로 변환되어 들어가는 것을 확인할 수 있었다. 처음부터 char 타입으로 temp를 만들면 문자가 이동되는 방식이다.
👻 글을 마치며
이번 시간엔 문자열을 건드리는 다양한 함수의 기능을 재현해보며 문자열에 대해 자세하게 알아보았다. 직접 함수를 구현해보며 어떻게 동작할지 생각해보니 이해가 더 잘 됐던 것 같다. 앞으로 여러가지 함수를 사용할텐데 이해가 잘 가지 않을 때 직접 그 기능을 구현해보며 학습하면 도움이 많이 될 것 같다.
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