[C언어] C언어 함수(Function)의 이해와 활용 – 체계적인 프로그래밍의 시작

C언어 8장: 함수(Function)의 이해와 활용 – 체계적인 프로그래밍의 시작

1. 함수란 무엇인가?

함수(Function)는 프로그래밍에서 입력값을 받아 특정 작업을 수행하고 결과를 반환하는 코드 블록입니다. 복잡한 프로그램을 여러 개의 작은 기능 단위로 나누어 관리할 수 있어, 코드의 재사용성과 가독성을 크게 높여줍니다.

함수의 주요 특징은 다음과 같습니다:

• 서로 구별되는 이름으로 정의되어 특정 작업을 수행한다.
• 입력(매개변수)을 받아 처리하며 결과를 반환한다.
• 코드 중복을 줄이고, 체계적이고 효율적인 개발을 돕는다.

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2. 함수의 구조와 구성 요소

함수는 크게 함수 헤더(Function Header)와 함수 몸체(Function Body)로 구성됩니다.

• 함수 헤더 : 반환 타입, 함수 이름, 매개변수 선언으로 이루어집니다.
  예) int sum(int a, int b)
• 함수 몸체 : 중괄호 내에 실제 실행될 명령문들이 위치합니다.

함수의 원형(Prototype)은 함수 정의 전에 선언하는 형태로, 함수 이름, 반환 타입, 매개변수 목록이 포함되며 끝에 세미콜론(;)이 붙습니다.

원형 선언의 장점은:

• 코드 가독성 향상
• 함수 사용 예시 제공
• 컴파일러 오류 방지

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3. 함수 호출과 매개변수, 인수

함수는 호출 시 인수(Arguments)를 전달받아 실행됩니다. 인수는 함수가 실제로 받는 값이며, 매개변수(Parameter)는 함수 정의 시 함수 몸체로 값을 전달하기 위한 변수입니다.

함수는 오직 하나의 반환값(Return value)만 가질 수 있습니다.

int max(int x, int y) {
    if (x > y) return x;
    else return y;
}
  

위 예제에서 함수 max는 두 개의 매개변수 x, y를 받아 큰 값을 반환합니다.

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4. 변수의 범위(Scope) – 전역변수와 지역변수

변수는 선언된 위치에 따라 전역변수(Global Variable)와 지역변수(Local Variable)로 나뉩니다.

• 전역변수 : 함수 외부에 선언되어 모든 함수에서 사용 가능하며, 프로그램 시작 시 자동으로 0 또는 NULL로 초기화됩니다.
• 지역변수 : 함수 내부에서 선언되어 해당 함수 내에서만 유효하며, 함수가 종료되면 소멸됩니다.

만약 같은 이름의 전역변수와 지역변수가 있다면, 지역변수가 우선권을 가집니다.

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5. 정적 변수(static)와 변수 생명 주기

static 키워드가 붙은 지역변수는 일반 지역변수와 달리 함수가 종료되어도 값이 유지됩니다. 즉, 정적 변수(static variable)는 전역변수처럼 동작하지만 함수 내부에 숨겨진 형태입니다.

void func() {
    static int count = 0;  // 최초 1회만 초기화
    count++;
    printf("func 호출 횟수: %d\n", count);
}
  

위 예제에서 count는 func가 여러 번 호출되어도 값을 유지하며 호출 횟수를 셉니다.

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6. 함수 사용 시 유용한 헤더 파일

함수 중 Sleep()과 system() 함수는 별도의 헤더 파일을 포함해야 사용 가능합니다.

• #include <windows.h> : Sleep(ms) 함수를 사용하기 위한 헤더 (윈도우 전용)
• #include <stdlib.h> : system() 함수를 사용하기 위한 헤더

예를 들어, Sleep(1000); 은 프로그램 실행을 1초 동안 멈춥니다.

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7. 함수의 장점과 프로그래밍에서의 중요성

함수를 사용하면 다음과 같은 장점을 얻습니다:

• 코드 중복 방지로 프로그램 크기와 유지보수 비용 감소
• 재사용 가능한 모듈 단위로 코드를 관리해 체계적인 개발 가능
• 함수 단위 테스트로 오류를 조기에 발견 가능
• 팀 단위 개발 시 역할 분담과 협업이 쉬워짐

"함수는 프로그래밍의 기본 단위이자, 복잡한 문제를 작은 문제로 나누어 해결하는 핵심 도구입니다."