지식인 : 리스트 자료구조 포인터

Q.

https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=1&dirId=1040101&docId=322644348

A.

 먼저 코드를 봅시다.

 HEARD1.h

#ifndef __HEAD1_H__
#define __HEAD1_H__

#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef int LData;

typedef struct _node
{
LData data;
struct _node *next;
}Node;

typedef struct _linkedList
{
Node*head;
Node*cur;
Node*before;
int numOfData;
int(*comp)(LData d1, LData d2);
}LinkedList;

typedef LinkedList List;

void LinstInit(List plist)
{
plist.head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
plist.head->next = NULL;
plist.comp = NULL;
plist.numOfData = 0;
}
#endif

 main.c

#include <stdio.h>
#include "HEARD1.h"
int main(void)
{
List L;
LinstInit(L);
}

 입니다. 위 코드를 실행하면 아래와 같은 오류와 경고가 발생합니다.

malloc은 stdlib.h 헤더를, NULL은 stdio 헤더를 인클루드 해야합니다. 사용하는 곳은 HEARD1.h이므로, main.c에서 인클루드 하였더라도 HEARD1.h와 stdio.h 헤더는 연관성이 존재하지 않아 오류가 일어납니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

 위 코드를 HEARD1.h 파일의 가장 앞에 선언함으로써 C4013, E0020 문제를 해결할 수 있습니다.

 C4700의 경우 main.c의 문제입니다.

 선언이 되어있지만, L이라는 변수에 어떤 값이 들어가있는지 알 수 없습니다. 이 경우 프로그램이 예기치 못한 문제가 발생할 수 있기 때문에 오류를 일으킬 수 있습니다. 따라서 예측 가능한 값을 넣어 변수를 초기화하는 과정이 필요합니다.

 원래대로라면 구조체의 멤버 변수를 일일이 다 값을 대입하거나 구조체 초기화를 이용해 처리하는 것이 정석이지만, 이번에는 초기화를 하는 과정이 필요함을 보이기 위함이므로 편법으로 값을 초기화하겠습니다.

 memset 함수를 이용해 L 변수를 모두 0으로 초기화 했습니다. memset 함수는 string.h 헤더를 추가해야 사용할 수 있습니다.

 출력하는 함수가 존재하지 않은 프로그램이기 때문에 출력을 보여드릴 수는 없지만 위 과정을 거치시면 정상적으로 동작함을 알 수 있습니다. 그러나 논리적인 오류가 존재합니다.

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논리적 오류가 있다.

 HEARD1.h 헤더의 LinstInit(List plist) 함수를 봅시다.

 List 타입의 plist 변수가 매개변수로 설정되어 있습니다. 아마도 main.c의 L 변수의 주소를 가져와서 값을 넣으려고 한 듯 한데, plist 변수를 List 타입으로 설정하면 제대로 동작하지 않습니다. List 로 전달을 하게 되면 main.c에 존재하는 L 변수의 값이 전달되기 때문에 plist를 변경한다고 main.c의 L 변수가 변경되지는 않습니다.

 파라미터인 plist 또한 함수의 지역변수 개념으로 보시면 됩니다. 이러한 경우, plist의 자료형을 List *로 작성하여 처리해야합니다. 매개변수 자료형이 List *로 변경되었기 때문에 main.c에 작성된 LinstInit(L) 또한 LinstInit(&L)으로 변경해주어야합니다.

 그런데 plist를 사용하는 곳에 오류가 났다며 빨간 밑줄이 발생합니다. 포인터 변수는 직접 값에 접근할 수 없기 때문에 간접참조 연산을 한 후에 접근이 가능합니다.

 plist를 (*plist)로 변경하면 정상적으로 실행되는 모습을 볼 수 있습니다. *plist로 작성하면 안됩니다. " . " 연산자가 " * " 연산자보다 연산 우선 순위가 높기 때문에 꼭 괄호로 우선순위를 재지정 해주셔야합니다. 그런데 이렇게 매번 괄호로 우선순위를 재지정하는 것은 번거롭습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 ->(화살표) 연산자가 생겼습니다. 위 코드는 아래 이미지와 같이 작성할 수 있습니다.

 여기까지 작성하면 프로그램을 운영하는데는 문제가 없습니다.

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그래도 문제가 남다.

 그래도 아직 남은 문제가 있습니다. malloc으로 동적할당한 메모리는 프로그램이 종료되기 전까지 자동으로 해제되지 않고 계속해서 유지됩니다. 따라서 free로 사용하지 않는 부분은 해제해주어야합니다. 이경우에는 각 프로그램마다 어디를 free해주어야하는지가 다르기때문에 정확히 어느 위치에서 해야한다! 라고 장담드리기 어렵습니다. 그러나, 질문의 코드를 제가 제시해드린 방법처럼 고친 후에 최종적으로 free 해주어야하는 곳은 main.c의 LinstInit(&L); 코드 다음이라고 말씀드립니다.

 이 때, free의 대상은 L변수가 아니라 L 변수 구조체의 멤버 변수인 head입니다. head에 동적할당된 메모리 주소를 담기 때문입니다.

 이제서야 정말 끝입니다.