모두의 코드
씹어먹는 C 언어 - <6. 만약에...(if 문)>
이번 강좌에서는
if문에 대한 이해 - 관계 연산자, 논리 연산자if- else문
안녕하세요? 여러분. 이제 저의 강좌도 6강에 이르렀네요. 지난번의 강좌에서 배운 입출력 함수로 여러가지 재미있는 프로그램을 만들었나요? 그러한 프로그램들을 많이 만들 수록 여러분의 실력은 몇 배로 향상된다는 사실을 잊지 마시기 바랍니다. 이번 강좌에는 C 언어에서 매우 중요한 부분인 제어문 - 그 중에서도 조건문이라는 사실을 배우겠습니다.
우리가 자판기에서 음료수를 고를 때 자판기 내부에는 다음과 같은 과정이 수행 됩니다.
돈을 넣는다. 지폐인가? 맞다면 액수가 충분한가? 아니면 더 받는다. 이렇게 맞다 아니다 로 갈리게 됩니다. 이러한 것을 조건문 이라고 합니다. 즉 항상 실행되는 것이 아니라 특정한 조건이 맞는 경우에만 실행되는 것이지요
그런데, 위 부분에서 우리가 여태 까지 보지 못했던 특징이 있습니다. 여태까지 우리는 모든 문장들이 순차적으로 실행되어 왔습니다. 예를들어,
//..... printf("안녕\n"); printf("내 이름은 Psi 야 \n"); printf("너의 이름은 뭐니?\n"); //....
와 같은 문장에서 처음에 안녕 이 출력되고 그 다음에 내 이름은 Psi 야, 그리고 마지막으로 너의 이름은 뭐니? 가 출력이 됩니다. 안녕이 출력이 되지 않거나 너의 이름은 뭐니? 가 출력되지 않는 일은 없죠.
뿐만 아니라, 내 이름은 Psi 야가 안녕 보다 먼저 출력되는 경우도 없습니다. 단지 어떠한 조건에서도 안녕, 내 이름은 Psi 야, 너의 이름은 뭐니? 가 차례대로 출력되는 것이지요.
하지만, 위의 그림을 봅시다. 지폐 인가? 부분을 보면 만약 Yes 라면 액수는 충분한가? 를 실행하고 No 라면 동전 인가? 를 실행하게 끔 되어 있습니다. 다시말해 어떠한 경우를 만족한다면 이것을 실행하고, 또 다른 경우라면 이 것을 실행하는 꼴이지요. 이런 것을 '조건문' 이라 합니다. 어떠한 조건에 따라 실행되는 것이 달라지는 것이지요.
if 문 시작하기
아래 예제를 봅시다.
/* if 문 이란? */ #include <stdio.h> int main() { int i; printf("입력하고 싶은 숫자를 입력하세요! : "); scanf("%d", &i); if (i == 7) { printf("당신은 행운의 숫자 7 을 입력했습니다"); } return 0; }
위 예제를 성공적으로 컴파일 한 후, 7 을 입력하였으면
실행 결과
입력하고 싶은 숫자를 입력하세요! : 7 당신은 행운의 숫자 7 을 입력했습니다
와 같이 나오게 됩니다. 그런데, 7 이 아닌 다른 수를 입력하였을 때 에는,
실행 결과
입력하고 싶은 숫자를 입력하세요! : 1
처럼 나오게 됩니다. 일단, 위 소스 코드에는 우리가 여태까지 보지 못했던 것이 있으니 찬찬히 뜯어 보도록 합시다.
if (i == 7) { printf("당신은 행운의 숫자 7 을 입력했습니다"); }
이는위 소스코드에서 가장 핵심적인 부분입니다. 영어에서 흔히 말할 때 어떨 때, if 라는 단어를 쓰나요. 예를 들어서, If you are smart enough, please learn C language (만약 당신이 충분히 똑똑하다면, C 언어를 배워라!) 라는 문장을 보았을 때 If 라는 단어는 무슨 역할을 하나요? 아마 영어를 조금이나마 배운 사람들이라면, if 는 '만약 ~ ' 이라는 의미를 가진 것임을 바로 알 수 있습니다.
C 언어에서도 마찬가지 입니다. if 는 가정을 나타냅니다. 여기서는 무엇을 가정 하였을까요? 바로 if 문 안에 있는 i == 7 이 그 가정을 나타냅니다. 즉, 만약 i 의 값이 7 이라면 이라는 뜻이지요.
if 문은 언제나 괄호 안의 조건이 참 이라면 중괄호 속의 내용을 실행하게 되고, 아니면 중괄호 속의 내용을 실행하지 않고 지나치죠.
따라서, 만약 i 의 값이 7 이라면,
printf("당신은 행운의 숫자 7 을 입력했습니다");
를 실행 한 후 중괄호 밖으로 빠져 나갑니다. 그 후 다시 아래로 순차적으로 실행하게 되죠. 즉, 마지막으로 return 0; 가 실행됩니다.
그런데, i 의 값이 7 이 아니라면, if 문의 중괄호 속의 내용은 실행되지 않고 지나쳐 버립니다. 왜냐하면 if 문 에서 i == 7 이 '거짓' 이 되기 때문이죠. 따라서 그냥 return 0 만 실행이 됩니다.
참고적으로 == 와 같이 어떠한 두 값 사이의 관계를 나타내 주는 연산자를 관계 연산자 라고 부릅니다. 이 때, 관계 연산자의 좌측에 있는 부분을 좌변, 우측에 있는 부분을 우변이라 합니다. (즉, 3 == 2 와 같은 경우 3 은 좌변, 2 는 우변 이라 부릅니다)
또한, 알아야 될 또 한가지 중요한 것은, 사실 관계 연산자는 어떠한 관계를 연산 한 후에, 참 이면 1 을, 거짓이면 0 을 나타내게 됩니다.
다시 말해, if 문은 참, 거짓에 따라서 중괄호 속의 내용을 실행 하느냐, 하지 않느냐 결정하는 것 처럼 보이지만 실제로는, if 문 속의 조건이 0 인가 (거짓), 0 이 아닌가 (참) 에 따라서 실행의 유무를 판별하게 되죠
따라서, if (0) 이라 한다면 그 중괄호 속의 내용은 절대로 실행되지 않고, if(1) 이라 한다면 그 중괄호 속의 내용은 100% 실행되게 됩니다.
/* 나눗셈 예제 */ #include <stdio.h> int main() { double i, j; printf("나누고 싶은 두 정수를 입력하세요 : "); scanf("%lf %lf", &i, &j); printf("%f 를 %f 로 나눈 결과는 : %f \n", i, j, i / j); return 0; }
성공적으로 컴파일 후 10 과 3 을 입력하였다면 아래와 같이 나오게 됩니다
실행 결과
나누고 싶은 두 정수를 입력하세요 : 10 3 10.000000 를 3.000000 로 나눈 결과는 : 3.333333
와우! 성공적으로 되었습니다. 그런데 위에서 나온 소스 코드는 우리가 여태까지 바왔던 코드와 다를 바가 없습니다. 여태까지 배운 기능들만 이용해서 만든 것이지요. 하지만 바로 이 부분에서 문제가 대두됩니다.
컴파일한 프로그램을 다시 실행시켜 1 과 0 을 차례대로 입력해 보세요. 즉, 1 을 0 으로 나누어 보세요.
실행 결과
나누고 싶은 두 정수를 입력하세요 : 1 0 1.000000 를 0.000000 로 나눈 결과는 : inf
위에서 보시는 것과 같이 나눈 결과가 inf 이라는 이상한 결과를 내뿜었습니다. 왜 일까요? 왜냐하면 수학에서, (즉 컴퓨터 에서) 어떠한 수를 0 으로 나누는 것은 금지되어 있기 때문이죠. 위 i 와 j 변수가 double 로 선언되어 있어서 망정이지 i,j 변수를 int 형으로 선언하였다면 프로그램은 에러를 내뿜고 종료 됩니다.
이 문제를 대수롭지 않게 여긴다면 큰 문제입니다. 예를들어서 여러분이 엑셀로 열심히 작업을 하였는데 실수로 어떤 수를 0 으로 나누는 작업을 하였더니 힘들게 작업한 엑셀이 종료되 버려 파일이 날아가 버리면 여러분은 다시는 엑셀을 쓰지 않을 것 입니다. 따라서, 우리는 나누는 수 (제수) 가 0 이 아닌지 확인할 필요성이 있습니다. 즉, 제수가 0 이면 나누지 않고 0 이 아니면 나누는 것이지요.
따라서 위 프로그램을 아래와 같이 수정합시다.
#include <stdio.h> int main() { double i, j; printf("나누고 싶은 두 정수를 입력하세요 : "); scanf("%lf %lf", &i, &j); if (j == 0) { printf("0 으로 나눌 수 없습니다. \n"); return 0; } printf("%f 를 %f 로 나눈 결과는 : %f \n", i, j, i / j); return 0; }
만약 1 을 0 으로 나누었다면
실행 결과
나누고 싶은 두 정수를 입력하세요 : 1 0 0 으로 나눌 수 없습니다.
그리고 다시 10 을 3 으로 나누어 보면
실행 결과
나누고 싶은 두 정수를 입력하세요 : 10 3 10.000000 를 3.000000 로 나눈 결과는 : 3.333333
로 위와 같이 정상적으로 나타납니다. 그럼 위 소스코드를 뜯어 보기로 합시다.
{ printf("0 으로 나눌 수 없습니다. \n"); return 0; }
만약 j 의 값이 0 이라면 중괄호 속의 내용이 실행되며, 0 으로 나눌 수 없습니다 가 표시되고 프로그램이 종료(return 0) 됩니다.
반면에, j 의 값이 0 이 아니라면 중괄호 속의 내용이 실행되지 않습니다. 즉, 아래의 내용이 실행되게 됩니다.
printf("%f 를 %f 로 나눈 결과는 : %f \n", i, j, i / j); return 0;
이렇듯, if 문은 여러 조건에 따른 처리를 위해 사용합니다. 먼저 나왔던 예제는 i 의 값이 7 일 때의 처리를 위해 if 문을 사용하였고 위의 예제는 j 의 값이 0 일 때의 처리를 위해 사용하였습니다.
/* 합격? 불합격? */ #include <stdio.h> int main() { int score; printf("당신의 수학점수를 입력하세요! : "); scanf("%d", &score); if (score >= 90) { printf("당신은 합격입니다! \n"); } if (score < 90) { printf("당신은 불합격 입니다! \n"); } return 0; }
위 소스를 성공적으로 컴파일하였다면 다음과 같이 나옵니다. 만약 당신의 수학점수로 91 점을 입력하였다면,
실행 결과
당신의 수학점수를 입력하세요! : 91 당신은 합격입니다!
만약 당신의 수학 점수로 80 점을 입력하였다면
실행 결과
당신의 수학점수를 입력하세요! : 80 당신은 불합격 입니다!
와 같이 나타납니다.
if (score >= 90) { printf("당신은 합격입니다! \n"); } if (score < 90) { printf("당신은 불합격 입니다! \n"); }
위 소스의 핵심이라 할 수 있는 부분은 위 두 부분입니다.일단, if(score >= 90) 이라는 부분부터 살펴 봅시다. 이미 짐작은 했겠지만 >= 은 ~ 이상, 즉 ~ 보다 크거나 같다 를 의미합니다. 따라서, score 의 값이 90 보다 '크거나 같으면' if 문 안의 내용이 참 (true) 이 되어 중괄호 속의 내용이 실행됩니다.
따라서, 처음에 우리가 91 점을 입력하였을 때 score >= 90 이 참이 되어서
printf("당신은 합격 입니다! \n");
가 실행되었습니다. 그런데 여기서 주의해야 할 점은 score => 90 이라고 하면 안된다는 것 입니다. 이렇게 쓰면 컴파일러는 인식을 하지 못합니다.
이 부분에서 헷갈리는 사람들은 '크거나 같다' 라는 말 그대로 옮겨 적었다고 생각하세요. >= 는 크거나 (>) 같다 (=) 를 합친 것이다!
마찬가지로, 아래 score < 90 도 보자면 score 가 90 미만일 때 참이다 라는 사실을 나타낸 것임을 알 수 있습니다.
/* 크기 비교하기 */ #include <stdio.h> int main() { int i, j; printf("크기를 비교할 두 수를 입력해 주세요 : "); scanf("%d %d", &i, &j); if (i > j) // i 가 j 보다 크면 { printf("%d 는 %d 보다 큽니다 \n", i, j); } if (i < j) // i 가 j 보다 작으면 { printf("%d 는 %d 보다 작습니다 \n", i, j); } if (i >= j) // i 가 j 보다 크거나 같으면 { printf("%d 는 %d 보다 크거나 같습니다 \n", i, j); } if (i <= j) // i 가 j 보다 작거나 같으면 { printf("%d 는 %d 보다 작거나 같습니다 \n", i, j); } if (i == j) // i 와 j 가 같으면 { printf("%d 는 %d 와(과) 같습니다 \n", i, j); } if (i != j) // i 와 j 가 다르면 { printf("%d 는 %d 와(과) 다릅니다 \n", i, j); } return 0; }
위 내용을 성공적으로 컴파일 후, 10 과 4 를 입력하였다면
실행 결과
크기를 비교할 두 수를 입력해 주세요 : 10 4 10 는 4 보다 큽니다 10 는 4 보다 크거나 같습니다 10 는 4 와(과) 다릅니다
와 같이 나타나게 됩니다.
이번 예제에서는 소스의 길이가 약간 깁니다. 하지만 따지고 보면 상당히 간단한 구조로 되어 있음을 알 수 있습니다. 일단 위의 예제에 관계 연산자 들의 역할에 대해 알아봅시다.
>=: 좌변이 우변보다 같거나 크면 참이 됩니다. (6 >= 3: 참,6 >= 6: 참,6 >= 8: 거짓)>: 좌변이 우변보다 크면 참이 됩니다. (6 > 3: 참,6 > 6: 거짓,6 > 8: 거짓)<=: 좌변이 우변보다 작거나 같으면 참이 됩니다. (6 <= 3: 거짓,6 <= 6: 참,6 <= 8: 참)<: 좌변이 우변보다 작으면 참이 됩니다.(6 < 3: 거짓,6 < 6: 거짓,6 < 8: 참)==: 좌변과 우변이 같으면 참이 됩니다.(6 == 3: 거짓,6 == 6: 참,6 == 8: 거짓)!=: 좌변과 우변이 다르면 참이 됩니다. (6 != 3: 참,6 != 6: 거짓,6 != 8: 참)
따라서, 위 관계연산자에 따라 위 프로그램이 실행이 됩니다. 한 번 여러가지 숫자를 집어 넣으면서 확인해 보세요.
마지막으로 if 문의 구조에 대해서 간단히 정리해 보자면
if (/* 조건 */) { /* 명령 */ }
와 같이 됩니다. 잊지 마세요!
if - else 문 시작하기
#include <stdio.h> int main() { int num; printf("아무 숫자나 입력해 보세요 : "); scanf("%d", &num); if (num == 7) { printf("행운의 숫자 7 이군요!\n"); } else { printf("그냥 보통 숫자인 %d 를 입력했군요\n", num); } return 0; }
만약 성공적으로 컴파일 하였다면 7 을 입력했을 때,
실행 결과
아무 숫자나 입력해 보세요 : 7 행운의 숫자 7 이군요!
그리고, 그 외 7 이 아닌 다른 숫자를 입력하였을 때 에는,
실행 결과
아무 숫자나 입력해 보세요 : 100 그냥 보통 숫자인 100 를 입력했군요
와 같이 나오게 됩니다. 자, 이제 위 소스를 뜯어 봅시다.
if (num == 7) { printf("행운의 숫자 7 이군요!\n"); }
여태 까지 보왔듯이, 이 부분은 그냥 평범한 if 문이군요. 하지만 그 다음 부분에 심상치 않은 것이 등장합니다.
else { printf("그냥 보통 숫자인 %d 를 입력했군요\n", num); }
이번에는 여태까지 배우지 않은 것인 else 라는 것이 등장합니다. 영어를 잘 하시는 분들은 지레 짐작하시고 있었겠지만 else 는 '그 외의~ , 그 밖의~' 의 뜻으로 사용되는 단어입니다.
그렇다면 여기서도 그러한 의미를 나타내는 것인가요?
맞습니다. else 는 바로 '앞선 if 문이 조건을 만족하지 않을 때' 를 나타냅니다. 즉, 앞선 if 문이 조건을 만족 안할 때 해야 할 명령을 바로 else 문에 써 주는 것이지요. 다시 말해, else 문은 떨거지(?) 들을 처리하는 부분입니다.
위의 경우에서도 만약 num 의 값이 7 이 아니였다면 if 문을 만족 안하게 되는 것입니다. 그러면 자연스럽게 else 로 넘어와서 "그냥 보통 숫자인 ... 를 입력했군요" 를 출력하게 되는 것이지요. 하지만, num 의 값이 7 이 였다면 if 문을 만족하는 것이기 때문에 else 는 거들떠 보지도 않고 넘어가게 됩니다.
/* if - else 죽음의 숫자? */ #include <stdio.h> int main() { int num; printf("아무 숫자나 입력해 보세요 : "); scanf("%d", &num); if (num == 7) { printf("행운의 숫자 7 이군요!\n"); } else { if (num == 4) { printf("죽음의 숫자 4 인가요 ;;; \n"); } else { printf("그냥 평범한 숫자 %d \n", num); } } return 0; }
이번에 성공적으로 컴파일 한 후, 숫자들을 입력해 보면 비슷한 결과가 나오지만 4 를 입력했을 경우 "죽음의 숫자 4 인가요 ;;; " 가 나오게 됩니다.
실행 결과
아무 숫자나 입력해 보세요 : 4 죽음의 숫자 4 인가요 ;;;
자, 이제 소스를 뜯어 보기로 합시다.
else { if (num == 4) { printf("죽음의 숫자 4 인가요 ;;; \n"); } else { printf("그냥 평범한 숫자 %d \n", num); } }
앞 if (num == 7) 부분은 이미 설명 했으니 생략하기로 하고, else 문의 구조만 뜯어 보기로 합시다. 만약 num 의 값이 4 였다고 합시다. 그렇다면, 처음에 만나는 if 문에서 num == 7 이 거짓이 되므로 else 로 넘어가게 됩니다.
그런데, else 의 명령을 실행하려고 하는데 보니, 또 if 문이 있네요. 이번에는 if (num == 4) 가 나타납니다. 하지만 아까와는 달리 num == 4 가 참이므로 그 if 문의 중괄호 속의 명령, 즉 "죽음의 숫자 4 인가요 ;;;" 가 출력되게 됩니다.
그리고, 앞 예제에서 설명했듯이 if(num == 4) 아래의 else 는 무시 하게 되고, 끝나게 되는 것이지요.
그렇다면 이제 아이디어를 확장해서 num 이 1 부터 10 일 때 까지 특별한 설명을 달기로 합시다. 그러면 아래와 같이 프로그램을 짜야 되겠죠.
/* 쓰레기 코드 */ #include <stdio.h> int main() { int num; printf("아무 숫자나 입력해 보세요 : "); scanf("%d", &num); if (num == 7) { printf("행운의 숫자 7 이군요!\n"); } else { if (num == 4) { printf("죽음의 숫자 4 인가요 ;;; \n"); } else { if (num == 1) { printf("첫 번째 숫자!! \n"); } else { if (num == 2) { printf("이 숫자는 바로 두번째 숫자 \n"); } else { ......(생략)...... } } } } return 0; }
정말 믿도 끝도 없이 길어져서 나중에는 중괄호가 너무 많아 헷갈리기도 하고, 보기도 불편하게 됩니다. 하지만, C 언어는 위대한지라, 이 문제를 간단히 해결하였습니다.
/* 새로쓰는 죽음의 숫자 예제 */ #include <stdio.h> int main() { int num; printf("아무 숫자나 입력해 보세요 : "); scanf("%d", &num); if (num == 7) { printf("행운의 숫자 7 이군요!\n"); } else if (num == 4) { printf("죽음의 숫자 4 인가요 ;;; \n"); } else { printf("그냥 평범한 숫자 %d \n", num); } return 0; }
위 코드를 실행해 보면 앞선 예제와 똑같이 작동합니다. 하지만 코드도 훨씬 보기 편해 졌고 난잡하던 중괄호도 어느 정도 정리가 된 것 같군요. 그렇다면 정말 하는 일이 똑같을 까요? 네, 똑같습니다. 왜냐하면
if (/* 조건 1 */) { // 명령 1; } else { if (/* 조건 2 */) { // 명령 2; } else { if (/* 조건 3 */) { // 명령 3; } else { // .... } } }
위와 같은 코드를 단지 아래 처럼 '간단히' 표현한 것이기 때문이죠.
if (/* 조건 1 */) { // 명령 1; } else if (/* 조건 2 */) { // 명령 2; } else if (/* 조건 3 */) { //명령 3; } ....else { // 명령 ; }
단지, 보기 편하게 하기 위해 '간략하게' 줄인 꼴과 같다는 것입니다. 마치 a = a + 10 을 a+= 10 으로 바꾼 것 처럼 말이죠.
/* if 와 if- else if 의 차이*/ #include <stdio.h> int main() { int num; printf("아무 숫자나 입력해 보세요 : "); scanf("%d", &num); if (num == 7) { printf("a 행운의 숫자 7 이군요!\n"); } else if (num == 7) { printf("b 행운의 숫자 7 이군요! \n"); } // 비교 if (num == 7) { printf("c 행운의 숫자 7 이군요!\n"); } if (num == 7) { printf("d 행운의 숫자 7 이군요! \n"); } return 0; }
성공적으로 컴파일 후, 7 을 입력하였다면
실행 결과
아무 숫자나 입력해 보세요 : 7 a 행운의 숫자 7 이군요! c 행운의 숫자 7 이군요! d 행운의 숫자 7 이군요!
와 같이 나오게 됩니다. 여기서 주목해야 할 점은, 출력되는 문장 앞의 알파벳 (a,c,d) 인데 이는 각 문장이 위 프로그램의 어느 부분에서 출력되는 지 알려줍니다.
우리가 컴퓨터 라고 생각하고 프로그램을 실행해 봅시다. 통상적으로 프로그램은 소스코드의 위에서 부터 아래 방향으로 실행됩니다
if (num == 7) { printf("a 행운의 숫자 7 이군요!\n"); } else if (num == 7) { printf("b 행운의 숫자 7 이군요! \n"); }
컴퓨터가 쭉 프로그램을 읽다가 위 부분에 도달하면
"어! if 문이군. num 의 값이 7 인지 확인해 볼까?" 라고 확인을 합니다. 그런데, 참 이므로
"오, if 문이 참 이군. 그렇다면 중괄호 속의 내용을 실행해야겠다! " 하며 "a 행운의 숫자 7 이군요" 를 출력합니다.
그런데, 그 다음 부분인 else if(num == 7) 에서도 마찬가지로 num 의 값이 7 이므로 num == 7 이 참이 되어서 else if 가 참이 되어 "b 행운의 숫자 7 이군요! " 도 출력되어야 할 것 같습니다. 하지만, 결과롤 보아하니 출력이 되지 않았습니다. 왜 일까요?
왜냐하면, 앞에서 누누히 설명했듯이 else 문은 전제 조건이 '앞의 if 문이 참이 아닐 때' 실행 된다는 사실을 기본으로 깔고 있기 때문이죠. 따라서, 앞의 if 문이 참이므로 실행이 될 수 없습니다. 따라서, "b 행운의 숫자 7 이군요! " 도 출력되지 않습니다. 참고적으로 else 문은 언제나 if 문의 결과에 따라 실행 여부가 결정되므로 언제나 else 를 사용하려면 if 도 반드시 함께 따라 사용해야 합니다.
다시 컴퓨터가 쭉 읽다가 아래와 같은 문장을 발견했네요.
if (num == 7) { printf("c 행운의 숫자 7 이군요!\n"); } if (num == 7) { printf("d 행운의 숫자 7 이군요! \n"); }
"어! if 문이군. 그런데 num 의 값이 7 이므로 이 if 문은 참이야. 중괄호 속의 내용을 실행해야지" 하면서 "c 행운의 숫자 7 이군요!" 가 출력된다. 마찬가지로 아래도
"어! if 문이군. 그런데 num 의 값이 7 이므로 이 if 문은 참이야. 중괄호 속의 내용을 실행해야지" 하면서 "d 행운의 숫자 7 이군요!" 가 출력되는 것입니다.
#include <stdio.h> int main() { float ave_score; float math, english, science, programming; printf("수학, 영어, 과학, 컴퓨터 프로그래밍 점수를 각각 입력해 주세요 ! : "); scanf("%f %f %f %f", &math, &english, &science, &programming); ave_score = (math + english + science + programming) / 4; // 4 과목의 평균을 구한다. printf("당신의 평균 점수는 %f 입니다 \n", ave_score); if (ave_score >= 90) { printf("당신은 우등생 입니다. "); } else if (ave_score >= 40) { printf("조금만 노력하세요!. \n"); } else { printf("공부를 발로 합니까? \n"); } return 0; }
만약 성공적으로 컴파일 하였다면
실행 결과
수학, 영어, 과학, 컴퓨터 프로그래밍 점수를 각각 입력해 주세요 ! : 100 90 90 85 당신의 평균 점수는 91.250000 입니다 당신은 우등생 입니다.
와 같이 나오게 됩니다. 그 외에도, 다른 값들을 입력하면 다른 결과가 출력됨을 알 수 있습니다.
ave_score = (math + english + science + programming) / 4;
아마, 산술 연산을 까먹으신 분들은 없겠죠? 위 식이 2 초 내로 이해가 되지 않는다면 4 강을 다시 공부하시기 바랍니다. 위 식은, 수학, 영어, 과학, 프로그래밍 점수의 평균을 구해서 ave_score 라는 변수에 대입하는 식입니다.
if (ave_score >= 90) { printf("당신은 우등생 입니다. "); } else if (ave_score >= 40) { printf("조금만 노력하세요!. \n"); } else { printf("공부를 발로 합니까? \n"); }
위 프로그램의 핵심 부분(?) 이라 할 수 있는 이 부분을 잘 살펴봅시다. 만약 내 평균 점수가 93 이라면, "당신은 우등생 입니다" 가 출력되게 되죠. 그리고, 아래 else if 와 else 는 무시하고 종료됩니다.
하지만 평균 점수가 40 이라면, 위의 if (ave_score >= 90) 이 거짓이 되어 다음으로 넘어가죠. 즉, else if (ave_score >= 30) 을 합니다. 이번에는 참이 되므로, 조금만 노력하세요! 가 출력이 되고 종료가 됩니다.
또한, 평균점수가 10 점 이라면 위의 if 와 else if 모두 거짓이지만 else if(ave_score > 0 ) 은 참이 되어 공부를 발로 합니까? 가 출력 됩니다.
마지막으로 평균점수가 0 점 이하 라면, 떨거지 처리(?) 인 else 에서 참이 되어서 인생을 포기하였군요 가 실행됩니다.
/* 크기 비교 */ #include <stdio.h> int main() { int a; printf("아무 숫자나 입력하세요 : "); scanf("%d", &a); if (a >= 10) { if (a < 20) { printf(" %d 는 10 이상, 20 미만인 수 입니다. \n", a); } } return 0; }
성공적으로 컴파일 후, 10 이상 20 미만의 수를 입력했다면
실행 결과
아무 숫자나 입력하세요 : 10 10 는 10 이상, 20 미만인 수 입니다.
와 같이 나오게 됩니다. 위 소스 코드는 간단합니다. 우리가 여태까지 배운 내용 만으로도 충분히 이해 할 수 있습니다!
if (a >= 10) { if (a < 20) { printf(" %d 는 10 이상, 20 미만인 수 입니다. \n", a); } }
처음에, a 의 값이 10 이상이면 참이 되어서 중괄호 속의 내용을 실행하게 되고, 또한 거기서 a < 20 이라는 if 문을 만나게 되는데 이것 조차 참이라면 printf 가 실행되겠지요,.
그런데, 사실 위 문장은 아래와 같이 간단히 줄여 쓸 수 있습니다.
논리 연산자
논리 곱 연산자 (Logical AND)
/* 논리 연산자 */ #include <stdio.h> int main() { int a; printf("아무 숫자나 입력하세요 : "); scanf("%d", &a); if (a >= 10 && a < 20) { printf(" %d 는 10 이상, 20 미만인 수 입니다. \n", a); } return 0; }
위 소스를 그대로 컴파일 해 보면 위와 결과가 똑같이 나옵니다. 그렇다면 '&&' 는 무엇일까요? 그 것은 바로 논리 곱(AND) 라고 불리는 논리 연산자 입니다.
앞에서 우리는 AND 연산에 대해 배운 적이 있었습니다. (기억이 나지 않는다면 여기를 클릭). 이 때, AND 연산의 특징은 바로 오직 1 AND 1 만이 결과가 1 이였고, 1 AND 0 또는 0 AND 0 은 모두 결과가 0 이였습니다.
여기서도 마찬가지 입니다. 위에서도 이야기 했지만 '참' 은 숫자 1 에 대응되고 '거짓' 은 숫자 0 에 대응 됩니다. 따라서, a >= 10 이 참이라면 1 을 나타내고, 거짓이라면 0 을 나타낸다고 보시면 됩니다.
마찬가지로, a < 20 도 참 이라면 1 을 나타내고, 거짓이라면 0 을 나타냅니다. 만약 a >= 10 도 참이고 a < 20 도 참 이라면 1 AND 1 을 연산하는 것과 같게 되어서 결과가 1, 즉 참이 되어 if 문의 중괄호 속의 내용을 실행하게 되죠.
반면에 a < 10 라던지 a >= 20 이여서 둘 중 하나라도 조건을 만족하지 않게 된다면 1 AND 0 이나 0 AND 1 을 하는 것과 같게 되어 결과가 0 즉 거짓이 됩니다. 따라서 중괄호 속의 내용은 실행되지 않게 됩니다.
정리하자면, && 는 두 개의 조건식이 모두 '참' 이 되어야 if 문 속의 내용을 실행하는 것이 됩니다.
왜 & 대신에 && 를 쓸까?
그렇다면 우리가 여태 알고 있었던 AND 연산 기호인 & 를 쓰지 않고 && 를 쓰는 것일까요? 그 이유는 & 하나는, 말 그대로 비트 사이의 AND 연산을 사용 할 때 사용하는 것이로, 조건식 사이의 관계를 표현하고 싶다면 논리 곱 연산자인 && 를 사용해야 합니다.
쉽게 말해 & 는 정확한 비트 AND 연산 결과를 제공하고, && 는 그냥 참 (= 1) 혹은 거짓 (= 0) 만을 알려줍니다. 따라서 만약에 어떠한 int 변수 a 와 b 사이에 AND 연산을 하고 싶다면 a & b 를 해야지, a && b 를 하면 올바른 AND 연산을 수행할 수 없습니다. 간단히 아래 예제를 보면 알 수 있습니다.
#include <stdio.h> int main() { int a = 31, b = 15; printf("a & b = %d\n", a & b); printf("a && b = %d\n", a && b); }
성공적으로 컴파일 하였다면
실행 결과
a & b = 15 a && b = 1
흠 그렇다면 반대로 && 자리에 & 를 써도 무방할 것 같은데 말이죠. 왜냐하면 위에서도 말했듯이 0 이 아닌 모든 값들은 어차피 참으로 간주되기 때문이죠. 그런데 왜 논리식 사이에는 && 를 사용하는 것이 바람직할까요?
Short Circuit Evaluation
예를 들어서 다음과 같은 문장을 생각해봅시다.
if (height >= 180 && weight >= 90) { }
만약에 height 가 179 라고 해봅시다. 그렇다면 굳이 그 다음의 조건식인 weight >= 90 을 확인해봐야 할까요? 아닙니다. AND 의 경우 어차피 둘 중 하나가 거짓이라면, 그 다음것은 확인해볼 필요도 없이 전체 연산 결과가 거짓임을 알 수 있습니다. 따라서 굳이 weight >= 90 을 확인해볼 필요가 없습니다.
위 경우 처럼 한 조건식을 확인하였는데 전체 결과가 정해져 있는 경우, 굳이 그 다음 조건식을 확인할 필요가 없습니다. 이 같은 경우 컴퓨터는 뒤의 조건식을 확인하지 않는데 (쓸데 없는 연산을 줄이기 위해서), 이와 같은 방식을 Short Circuit Evaluation 이라고 부릅니다. (줄여서 SCE 라고 부릅시다.)
만약에 height >= 180 & weight >= 90 처럼 & 를 사용하였다면 SCE 를 적용할 수 없습니다. 왜냐하면 & 는 정확한 연산 결과를 제공해야 하므로 뒤에 오는 식도 반드시 계산을 해야 하기 때문이죠. 하지만 && 는 논리 결과에 따라서 0 혹은 1 만 돌려주면 되기 때문이므로 SCE 를 사용 할 수 있습니다.
주의 사항
조건식 사이의 관계를 표현하고 싶다면 반드시 논리 연산자를 사용하세요!
논리 합 연산자 (Logical OR)
/* 논리 합 */ #include <stdio.h> int main() { int height, weight; printf("당신의 키와 몸무게를 각각 입력해 주세요 : "); scanf("%d %d", &height, &weight); if (height >= 190 || weight >= 100) { printf("당신은 '거구' 입니다. \n"); } return 0; }
성공적으로 실행 후, 키를 190 이상으로 입력했거나 몸무게를 100 이상으로 입력했다면
실행 결과
당신의 키와 몸무게를 각각 입력해 주세요 : 200 90 당신은 '거구' 입니다.
위와 같이 나오게 되죠.
이번에는 || 라는 것이 등장하였습니다. 앞서 AND 가 && 였다는 것을 보아, || 는 OR 를 나타내는 논리 연산자임을 알 수 있습니다.
기억을 되살려 봅시다. AND 와 OR 의 차이가 뭐였죠? AND 가 두 조건이 모두 참 일 때, 참을 반환한다면, OR 은 두 조건이 모두 거짓 일 때 만 거짓을 반환합니다. 다시말해 (참) || (거짓) == (참) 이 된다는 것이지요.
if (height >= 190 || weight >= 100)
그렇다면 위 if 문을 살펴 봅시다. height >= 190 이 참 이라면, OR 연산한 값은 weight 의 크기에 관계없이 무조건 참이 되어서 중괄호 속의 내용을 실행 합니다. 또한 height >= 190 이 거짓이여도, weight >= 100 이 참 이라면 중괄호 속의 내용을 실행하게 되죠.
따라서, OR 논리 연산자는 조건식에서 적어도 어느 하나가 참 이라면 무조건 if 문의 내용을 실행해 주게 됩니다.
/* 논리 부정 */ #include <stdio.h> int main() { int height, weight; printf("당신의 키와 몸무게를 각각 입력해 주세요 : "); scanf("%d %d", &height, &weight); if (height >= 190 || weight >= 100) { printf("당신은 '거구' 입니다. \n"); } if (!(height >= 190 || weight >= 100)) { printf("당신은 거구가 아닙니다. \n"); } return 0; }
위 소스를 성공적으로 컴파일 한 후, 180 과 80 을 입력하였다면
실행 결과
당신의 키와 몸무게를 각각 입력해 주세요 : 180 80 당신은 거구가 아닙니다.
와 같이 나옵니다.
위 소스에서 관심있게 살펴 보아야 할 부분은 바로 이 부분이죠.
if (!(height >= 190 || weight >= 100)) { printf("당신은 거구가 아닙니다. \n"); }
(참고로 위의 소스와 다른 점은 height 앞에 ! 가 붙었다는 점 입니다.) 다른 것은 다 똑같은데, 새로 붙은 ! 가 무슨 역할을 하는 것 같나요?
아마도 예측 하셨겠지만, ! 는 NOT 을 취해주는 연산자 입니다. 다시 말해, 참을 거짓으로, 거짓을 참으로 반전을 시켜 줍니다. 다시 말해 0 은 1 로, 0 이 아닌 값은 0 으로 변환해줍니다.
위 경우, height >= 190 || weight >= 100 가 거짓일 경우에만, 다시 말해서 height < 190 && weight < 100 인 경우에만 중괄호 속의 내용이 실행 됩니다.
참고로 ! 연산자가 0 이 아닌 값은 0 으로 변환해준다는 특성을 이용해서 보통 어떠한 변수의 값이 0 이 아닌지를 판별하기 위해 아래와 같이 작성하기도 합니다.
if (!p) { // p == 0 과 같은 의미이지만 더 짧기 때문에 자주 사용된다 :) // p 가 0 일 때에만 실행된다. }
정리
이것으로 C 언어에서 중요한 부분인 if 문에 대해 알아 보았습니다. 이제 마지막으로 할 일은 바로 if 문을 가지고 여러가지 프로그램을 만들어 보는 것입니다. 솔직히 말해서, if 문 이전까지 배운 내용으로는 그다지 할 것들이 없었습니다.
하지만 이번 if 문을 통해서 컴퓨터에게 생각(?) 할 수 있는 능력을 부여 할 수 있게 됩니다. 따라서, 무궁 무진한 것들을 만들어 낼 수 있게 되죠. 뭐, 만들어 볼 것들로 제가 추천하는 것들은 계산기나 성적표라던지, 등등. 아무튼, 힘내세요.
뭘 배웠지?
if, else if, else 가 무엇 인지 알고 있습니다.
논리 연산자 &&, || 를 배웠습니다.
! 의 역할을 알고 있습니다.
0 <= a <= 1 을 잘못된 사용 예 입니다. 이 대신 0 <= a && a <= 1 과 같이 사용해야 합니다.
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