C언어 자료형 종류와 메모리 크기 정리

C언어 자료형의 이해

프로그램에서 데이터를 다루기 위해서는 그 데이터의 특성과 형태를 정의할 수 있는 자료형이 필요합니다. C언어는 다양한 자료형을 제공하며, 각 자료형은 메모리에서 차지하는 크기와 표현할 수 있는 범위가 다릅니다. 이번 포스트에서는 C언어의 기본 자료형을 정리하고, 각 자료형의 크기와 특징을 알아보도록 하겠습니다.

정수형 자료형

C언어의 정수형 자료형은 주로 char, short, int, long, long long 등이 있습니다. 이들은 각각 특정한 비트 수에 따라 다양한 정수 값을 표현할 수 있습니다.

• char: 1바이트 크기를 가지며, -128부터 127까지의 값을 표현할 수 있습니다. 주로 문자를 저장하는 데 사용됩니다.
• short: 2바이트로, -32,768에서 32,767 사이의 정수를 나타낼 수 있습니다.
• int: 4바이트 크기로, -2,147,483,648에서 2,147,483,647까지의 정수를 저장할 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 정수형입니다.
• long: 4바이트 크기를 가지며, int와 동일한 범위를 갖는 경우가 일반적입니다.
• long long: 8바이트 크기를 가지며, -9,223,372,036,854,775,808부터 9,223,372,036,854,775,807까지의 값을 저장할 수 있습니다.

부호 없는 정수형

부호 없는 정수형은 unsigned 키워드를 통해 정의됩니다. 이 자료형들은 음수를 저장할 필요가 없을 때 사용되며, 같은 메모리 크기로 더 높은 양의 범위를 제공합니다.

• unsigned char: 0부터 255까지의 값을 표현합니다.
• unsigned short: 0에서 65,535 사이의 값을 가질 수 있습니다.
• unsigned int: 0에서 4,294,967,295까지의 정수를 저장할 수 있습니다.
• unsigned long: 0에서 4,294,967,295까지의 범위를 갖습니다.
• unsigned long long: 0에서 18,446,744,073,709,551,615까지 표현 가능합니다.

자료형 선택의 중요성

정수형 자료형의 선택은 프로그램의 메모리 사용과 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 만약 특정 변수에 저장될 값의 범위가 0에서 100이라면 char 자료형을 사용하는 것이 메모리를 아낄 수 있습니다. 반면, 너무 작은 자료형을 선택하여 범위를 초과하는 경우에는 예기치 않은 결과를 초래할 수 있으니 주의해야 합니다.

형변환과 연산

C언어에서는 다양한 자료형 간의 형변환이 가능합니다. 예를 들어, 두 개의 서로 다른 정수형 자료형이 연산을 수행하면 더 큰 범위를 가지는 자료형으로 결과가 반환됩니다. 또한, signed와 unsigned 자료형 간의 연산은 unsigned 형태로 통일됩니다.

실수형 자료형

C언어에서 실수형 자료형은 주로 float, double, long double로 구성되어 있습니다. 이들은 소수점을 포함한 수치를 저장하는 데 사용되며, 각각의 크기와 표현 범위는 다음과 같습니다.

• float: 4바이트로, 약 -3.4 × 10³⁸에서 3.4 × 10³⁸까지의 소수를 표현할 수 있습니다. 일반적으로 소수점 이하 6자리 정도의 정밀도를 가집니다.
• double: 8바이트의 크기를 가지며, 약 -1.7 × 10³⁰⁸에서 1.7 × 10³⁰⁸까지 표현할 수 있습니다. 소수점 이하 15자리 정도까지 정확히 저장할 수 있습니다.
• long double: 보통 8바이트 이상의 크기를 가지며, 더 높은 정밀도를 지원합니다.

문자형 자료형

문자를 저장하기 위한 자료형으로는 주로 char가 사용됩니다. char형은 1바이트 크기로, -128부터 127까지의 범위를 가집니다. 이는 아스키 코드에 기반하여 문자를 정수로 표현할 수 있는 기능을 제공합니다.

메모리 크기의 확인

각 자료형의 메모리 크기를 확인하고 싶을 때는 sizeof 연산자를 활용할 수 있습니다. 이는 자료형, 변수, 혹은 상수의 저장 크기를 바이트 단위로 반환합니다.

#include <stdio.h>
int main() {
  printf("char의 크기: %zu bytes\n", sizeof(char));
  printf("int의 크기: %zu bytes\n", sizeof(int));
  printf("double의 크기: %zu bytes\n", sizeof(double));
  return 0;
}

결론

C언어에서 다양한 자료형은 각각의 용도와 특성에 맞춰 선택되어 사용됩니다. 자료형의 선택은 프로그램의 메모리 사용 효율과 계산의 정확성에 중요한 영향을 미치기 때문에, 각각의 특성과 범위를 잘 이해하고 적절히 활용하는 것이 필수적입니다. 이러한 기초 지식은 C언어를 배우는 데 큰 도움이 될 것입니다.

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