# C 빠른 참조

*문법, 포인터, 메모리 관리, 표준 라이브러리 핵심*

> Source: C Standard Library (cppreference.com) · MIT

## 기본

### Hello World

```
#include <stdio.h>
int main(void) {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}
```

### 컴파일 & 실행

```
gcc -o app main.c          # compile
gcc -Wall -Wextra -std=c17 main.c  # strict
./app                       # run
```

### 주석

```
// single-line comment (C99+)
/* multi-line
   comment */
```

## 데이터 타입

### 기본 타입

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `char` | 1바이트, 문자 또는 소형 정수 |
| `short` | 최소 16비트 |
| `int` | 최소 16비트 (일반적으로 32) |
| `long` | 최소 32비트 |
| `long long` | 최소 64비트 (C99+) |
| `float` | 32비트 IEEE-754 |
| `double` | 64비트 IEEE-754 |
| `_Bool / bool` | `0` 또는 `1` (`<stdbool.h>`로 `bool` 사용) |

### 고정 너비 타입 (stdint.h)

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `int8_t, uint8_t` | 정확히 8비트 부호 있음/없음 |
| `int16_t, uint16_t` | 정확히 16비트 |
| `int32_t, uint32_t` | 정확히 32비트 |
| `int64_t, uint64_t` | 정확히 64비트 |
| `size_t` | 부호 없음, `sizeof` 결과 |

### 타입 캐스팅

```
int i = (int)3.14;          // explicit cast
double d = (double)5 / 2;   // 2.5, not 2
char c = (char)65;          // 'A'
```

## 제어 흐름

### If / Else

```
if (x > 0) { printf("positive\n"); }
else if (x == 0) { printf("zero\n"); }
else { printf("negative\n"); }
```

### Switch

```
switch (choice) {
    case 1:  printf("one\n"); break;
    case 2:  printf("two\n"); break;
    default: printf("other\n");
}
```

### 반복문

```
for (int i = 0; i < 10; i++) { }
while (condition) { }
do { } while (condition);
```

### 점프 구문

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `break` | 가장 안쪽 루프 또는 switch 종료 |
| `continue` | 다음 반복으로 건너뜀 |
| `return` | 선택적 값과 함께 함수 종료 |
| `goto label` | 레이블로 점프 (신중히 사용) |

## 함수

### 선언 & 정의

```
int add(int a, int b);         // prototype
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
```

### 함수 포인터

```
int (*op)(int, int) = add;
int result = op(3, 4);       // calls add(3, 4)
typedef int (*MathFn)(int, int);
MathFn fn = add;
```

### 정적 함수

```
// visible only within this translation unit
static int helper(int x) {
    return x * 2;
}
```

## 포인터

### 포인터 기본

```
int x = 42;
int *p = &x;        // p points to x
printf("%d\n", *p); // dereference: 42
*p = 100;           // x is now 100
```

### 포인터 산술

```
int arr[] = {10, 20, 30};
int *p = arr;
printf("%d\n", *(p + 1));  // 20
printf("%d\n", p[2]);      // 30 (same as *(p+2))
```

### 일반 포인터 패턴

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `int *p = NULL` | null 포인터 (항상 초기화) |
| `void *` | 범용 포인터 (사용 시 캐스팅 필요) |
| `const int *p` | 상수 포인터 (값 수정 불가) |
| `int *const p` | 상수 포인터 (포인터 재할당 불가) |
| `int **pp` | 포인터의 포인터 (이중 간접) |

## 배열 & 문자열

### 배열

```
int nums[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int matrix[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
int len = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
```

### 문자열 함수 (string.h)

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `strlen(s)` | 길이 (null 종료자 제외) |
| `strcpy(dst, src)` | 문자열 복사 (안전하지 않음, `strncpy` 권장) |
| `strncpy(dst, src, n)` | 최대 n개 문자 복사 |
| `strcat(dst, src)` | 문자열 연결 |
| `strcmp(a, b)` | 비교: 같으면 0, 아니면 <0 또는 >0 |
| `strchr(s, c)` | 문자의 첫 번째 발생 위치 찾기 |
| `strstr(haystack, needle)` | 부분 문자열 찾기 |

### 문자열 리터럴

```
char greeting[] = "hello";     // mutable array
const char *msg = "world";     // pointer to literal
char buf[64];
snprintf(buf, sizeof(buf), "%s %s", greeting, msg);
```

## 구조체

### 정의 & 사용

```
struct Point { double x; double y; };
struct Point p = {1.0, 2.0};
printf("(%g, %g)\n", p.x, p.y);
```

### Typedef

```
typedef struct {
    char name[50];
    int age;
} Person;
Person p = {"Alice", 30};
```

### 구조체 포인터

```
void set_age(Person *p, int age) {
    p->age = age;    // arrow operator
}
```

### 열거형 & 공용체

```
enum Color { RED, GREEN, BLUE };
union Data { int i; float f; char c; };
// union members share the same memory
```

## 메모리 관리

### 동적 할당 (stdlib.h)

```
int *arr = malloc(10 * sizeof(int));
if (arr == NULL) { /* handle error */ }
arr = realloc(arr, 20 * sizeof(int));
free(arr);
arr = NULL;   // avoid dangling pointer
```

### 할당 함수

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `malloc(size)` | 초기화되지 않은 메모리 할당 |
| `calloc(count, size)` | 할당 및 0으로 초기화 |
| `realloc(ptr, size)` | 이전에 할당된 블록 크기 조정 |
| `free(ptr)` | 할당된 메모리 해제 |

### 일반적인 함정

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Memory leak` | 할당된 메모리를 `free()` 하지 않음 |
| `Double free` | 같은 포인터를 두 번 `free()` 호출 |
| `Dangling pointer` | `free()` 후 포인터 사용 — NULL로 설정 |
| `Buffer overflow` | 할당된 경계를 넘어 쓰기 |

## 파일 I/O

### 파일 읽기

```
FILE *f = fopen("data.txt", "r");
if (!f) { perror("open"); return 1; }
char line[256];
while (fgets(line, sizeof(line), f)) printf("%s", line);
fclose(f);
```

### 파일 쓰기

```
FILE *f = fopen("out.txt", "w");
fprintf(f, "value: %d\n", 42);
fputs("hello\n", f);
fclose(f);
```

### 파일 모드

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `"r"` | 읽기 (파일 존재 필요) |
| `"w"` | 쓰기 (잘라내거나 생성) |
| `"a"` | 추가 (없으면 생성) |
| `"rb", "wb"` | 바이너리 읽기 / 쓰기 |
| `"r+"` | 읽기 및 쓰기 (파일 존재 필요) |

## 전처리기

### 지시어

```
#include <stdio.h>       // system header
#include "myheader.h"    // local header
#define PI 3.14159
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
```

### 조건부 컴파일

```
#ifdef DEBUG
    printf("debug: x = %d\n", x);
#endif
#ifndef HEADER_H   /* include guard */
#define HEADER_H   /* ... */ #endif
```

### 주요 매크로

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `__FILE__` | 현재 소스 파일명 |
| `__LINE__` | 현재 줄 번호 |
| `__func__` | 현재 함수 이름 (C99+) |
| `__DATE__` | 컴파일 날짜 문자열 |
| `NULL` | null 포인터 상수 |
| `sizeof(x)` | 타입 또는 변수의 바이트 크기 |