3. 입·출력 함수와 연산자(1)

왜 이 강이 필요한가?

프로그램은 자료를 받아 처리하고 내보냅니다. 1·2강에서 변수와 자료형을 배웠으니, 이제 그 자료를 화면에 출력하고 키보드에서 입력하는 방법을 익힙니다.

이 강은 교재 제3장(입출력함수와 연산자) 의 65~77쪽 범위이며, 순서는 다음과 같습니다.

함수의 개념 — printf·scanf가 바로 “함수”입니다. 함수가 무엇인지부터 가볍게 정리합니다.
표준 출력함수 — printf, putchar, puts
표준 입력함수 — scanf, getchar, gets

3장 후반의 연산자는 4강에서 다룹니다.

본문의 C 예제는 코드 아래에 실행 칸이 붙습니다. 다만 이 인라인 실행 칸에는 입력 상자가 없어서, scanf가 필요한 예제는 같은 변환 명세를 쓰는 sscanf(고정 문자열 파싱)로 결과를 보여 줍니다. 진짜 키보드 입력 실습은 맨 아래 종합 실습(입력 상자 있음)이나 상단 「코드연습」 탭에서 하세요.

1. 함수의 개념

함수(function) 는 어떤 일을 하는 코드에 이름을 붙여 두고, 필요할 때 그 이름으로 불러 쓰는(호출하는) 재사용 단위입니다. 수학의 y = f(x)처럼 생각하면 됩니다.

요소	설명	`printf("%d", n)` 에서
이름	호출할 때 쓰는 식별자	`printf`
인자(argument)	함수에 넘겨 주는 입력 값	`"%d"`, `n`
반환값(return value)	함수가 돌려주는 결과 값	출력한 문자 수(잘 안 씀)

C가 제공하는 함수는 두 갈래입니다.

라이브러리 함수 — C 시스템이 미리 만들어 둔 함수. printf, scanf, strlen 등. 쓰려면 해당 헤더를 #include 합니다.
사용자 정의 함수 — 내가 직접 만드는 함수. 6·7강에서 정의·호출·기억 클래스를 본격적으로 다룹니다.

C는 입출력을 언어 문법이 아니라 라이브러리 함수로 제공합니다. 그래서 모든 예제가 #include <stdio.h>로 시작합니다. #include는 함수의 선언(원형) 만 가져오고, 실제 구현은 링크 때 표준 라이브러리에서 연결됩니다(1강 복습).

이 예제 실행

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void) {
    int len = strlen("knou");     /* 인자 "knou" -> 반환값 4 */
    int n = printf("hello\n");    /* printf도 출력한 문자 수를 반환 */

    printf("strlen(\"knou\")   = %d\n", len);
    printf("printf가 반환한 값 = %d\n", n);
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

함수는 인자를 받아 일을 하고 값을 돌려줍니다. strlen("knou")는 길이 4를, printf("hello\n")는 출력한 문자 수 6을 반환합니다. 반환값을 꼭 쓸 필요는 없지만, “함수는 값을 돌려준다”는 감각을 잡아 두세요.

2. 표준 출력함수

자료를 컴퓨터 내부에 기억시키는 것을 입력, 내부에 기억된 내용을 외부(화면)로 나타내는 것을 출력이라고 합니다. C는 이 입출력을 언어 문법이 아니라 <stdio.h>의 라이브러리 함수로 제공하며, 대표 출력함수는 셋입니다.

함수	기능
`printf()`	여러 종류의 자료를 양식을 지정해 출력
`putchar()`	문자 1개를 출력
`puts()`	문자열을 출력하고 자동으로 줄바꿈

2.1 printf — 양식 지정 출력

printf는 print formatted(양식을 지정한 출력), 뒤에 나오는 scanf는 scan formatted(양식을 지정한 입력)의 줄임말입니다.

형식: printf("출력 양식", 인자1, 인자2, …);
출력 양식(큰따옴표로 감쌈)은 세 가지로 이루어집니다.
1. 문자형 상수 — 글자·숫자·기호. 그대로 화면에 나옴
2. 변환기호 %문자 — 뒤의 인자를 그 자리에 끼워 넣음
3. 제어문자 \문자 — \n(줄바꿈), \t(탭) 등 (2강 이스케이프 문자 복습)

인자는 왼쪽부터 순서대로 % 기호에 대응됩니다. 예를 들어 printf("A = %d, B = %c\n", a, b); 한 줄은 이렇게 나뉩니다.

`printf("A = %d, B = %c\n", a, b);` 의 조각	종류	하는 일
`A =` , `, B =`	문자형 상수	그대로 화면에 출력
`%d`, `%c`	변환기호	`a`, `b`를 순서대로 그 자리에 끼워 넣음
`\n`	제어문자	줄바꿈

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char c = 'A';
    int i = 10, j = 20, k = 30;

    printf("간단한 출력 프로그램\n");
    printf("c = %c, c의 아스키 코드값은 %d\n", c, c);  /* 같은 변수를 %c와 %d로 */
    printf("i = %d, j = %d, k = %d\n", i, j, k);
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

같은 변수 c가 %c(문자 A)와 %d(코드 값 65)에 각각 대응된 점을 보세요.

2.2 printf 변환기호

`%`문자	변환 형식	인자의 자료형
`%d`	부호 있는 10진 정수	`char`, `short`, `int`
`%ld` / `%lld`	10진 `long` / `long long` 정수	`long` / `long long`
`%u`	부호 없는 10진 정수	`unsigned int`
`%o`	부호 없는 8진수	`unsigned int`
`%x`, `%X`	부호 없는 16진수 (소문자 / 대문자)	`unsigned int`
`%f`	10진 부동소수점	`float`, `double`
`%e`, `%E`	지수 표기	`float`, `double`
`%c`	문자 하나	`char`, `int`
`%s`	문자열	`char *`
`%p`	포인터 주소값	`void *`
`%%`	`%` 문자 자체	(인자 없음)

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("%%d  : %d\n", 2147483647);
    printf("%%ld : %ld\n", 2147483647L);
    printf("%%lld: %lld\n", 9223372036854775807LL);
    printf("%%u  : %u\n", 4294967295U);
    printf("%%o  : %o\n", 4294967295U);   /* 37777777777 */
    printf("%%x  : %x\n", 4294967295U);   /* ffffffff */
    printf("%%X  : %X\n", 4294967295U);   /* FFFFFFFF */
    printf("%%f  : %f\n", 1234.5678);
    printf("%%e  : %e\n", 1234.5678);
    printf("%%c  : %c\n", 'a');
    printf("%%s  : %s\n", "knou");
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

같은 비트 패턴이라도 %u/%o/%x는 10진/8진/16진으로 다르게 보입니다.
지수 결과는 이 사이트에서 1.234568e+03입니다. 교재(Windows)는 지수를 3자리로 써서 1.234568e+003으로 나옵니다. 지수 자릿수는 환경마다 다릅니다.

생각해 보기: printf("test", 123);처럼 인자가 남으면 남는 인자는 조용히 무시됩니다(정상 동작). 반대로 printf("test %d");처럼 인자가 모자라면 쓰레기 값이 찍히거나 프로그램이 죽는 미정의 동작입니다. 컴파일러는 -Wformat 경고로 알려 줍니다.

2.3 printf 출력 양식 편집 — 폭·정렬·정밀도

%와 변환 문자 사이에 숫자·기호를 넣어 편집합니다.

편집	뜻
`%5d`	최소 너비 5, 오른쪽 정렬(앞을 공백으로)
`%-5d`	최소 너비 5, 왼쪽 정렬(뒤를 공백으로)
`%05d`	최소 너비 5, 남는 앞자리를 0으로 채움
`%6.1f`	전체 너비 6(소수점 포함), 소수 이하 1자리
`%.11s`	문자열 앞 11자만 출력

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("|%d|\n", 123);
    printf("|%5d|\n", 123);
    printf("|%-5d|\n", 123);
    printf("|%05d|\n", 123);
    printf("|%6.1f|\n", 123.45);   /* 반올림되어 123.5 */
    printf("|%07.2f|\n", 123.45);
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

교재 예제3-1(종합) — \t 탭, %04d/%09d 0채움, %.3f/%.3e 정밀도, %.11s 자르기를 한 번에:

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int i = 873;
    float f = 123.4567f;
    char s[] = "Happy birthday";

    printf("정수형 자료의 출력\n");
    printf("\t%04d\n\t%09d\n\n", i, i);
    printf("실수형 자료의 출력\n");
    printf("\t%.3f\n\t%.3e\n\n", f, f);
    printf("문자열 자료의 출력\n");
    printf("\t%.11s\n", s);   /* "Happy birth" — 앞 11자 */
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

2.4 putchar — 문자 1개 출력

형식: putchar(문자); — 문자 하나를 출력합니다.
인자는 정수형 변수·상수, 문자형 변수·상수, 수식이면 됩니다.

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char var = 'A';

    putchar(var);       /* A  — 문자형 변수 */
    putchar(var + 1);   /* B  — 수식 (A의 코드 + 1) */
    putchar('\n');
    putchar('K');       /* K  — 문자형 상수 */
    putchar('K' + 2);   /* M  — 수식 */
    putchar('\n');
    /* putchar('\007');  \007은 \a(경고음)와 같지만 브라우저에선 안 들립니다 */
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

putchar는 뒤에 나오는 입력함수 getchar와 짝입니다(문자 하나 출력 ↔ 문자 하나 입력).

2.5 puts — 문자열 출력

형식: puts(변수); — 문자열을 출력한 뒤 자동으로 줄을 바꿉니다(문자열 끝 \0을 \n으로).
그래서 printf("%s", s)와 달리 \n을 따로 붙이지 않아도 됩니다. 반대로 printf("%s", ...)를 연달아 쓰면 줄바꿈이 없어 붙어서 출력됩니다.

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char s1[] = "Computer";
    char s2[] = "Science";

    puts(s1);           /* 출력 후 자동 줄바꿈 */
    puts(s2);
    printf("%s", s1);    /* 줄바꿈 없음 */
    printf("%s\n", s2); /* → "ComputerScience" 한 줄 */
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

3. 표준 입력함수

<stdio.h>가 제공하는 대표 입력함수도 셋이며, 출력함수와 하나씩 짝을 이룹니다.

함수	기능	짝이 되는 출력함수
`scanf()`	양식을 지정해 1개 이상의 자료를 입력	`printf()`
`getchar()`	문자 1개를 입력	`putchar()`
`gets()`	문자열을 입력 (위험 — 3.3)	`puts()`

3.1 scanf — 양식 지정 입력

형식: scanf("입력 양식", &변수1, &변수2, …);
변환기호는 printf와 거의 같지만 double 입력은 %lf 를 씁니다. (float은 %f.) printf에서는 둘 다 %f였습니다 — 여기서 갈립니다.
모든 변수 앞에 &(주소 연산자). "값을 어디에 저장할지" 주소를 넘기는 것입니다. (포인터는 9강)
문자열(배열명) 앞에는 &를 생략합니다. 배열명 자체가 주소이기 때문입니다.
자료가 둘 이상이면 입력할 때 공백(스페이스·탭·엔터)으로 구분합니다.
%c 앞에 공백 한 칸(" %c")을 두면, 앞선 입력에서 남은 엔터(\n)를 건너뜁니다.
scanf가 실행되면 화면에 커서가 깜박이며 입력을 기다리고, 자료를 입력한 뒤 엔터를 누르면 전달됩니다.

scanf 입력 양식 변환기호 — printf의 변환기호를 거의 그대로 쓰지만, 실수는 자료형에 따라 갈립니다.

`%`문자	입력받는 자료
`%d`	정수 (`int`)
`%ld` / `%lld`	`long` / `long long` 정수
`%f`	실수 (`float`)
`%lf`	`double` 실수
`%c`	문자 하나
`%s`	공백 없는 문자열
`%o` / `%x`	8진 / 16진 정수

인라인 실행 칸에는 입력 상자가 없으니, 문자열에서 읽는 sscanf로 같은 변환 명세를 연습합니다. (scanf의 키보드 대신 첫 인자의 문자열에서 읽을 뿐, 나머지는 동일합니다.)

이 예제 실행

#include <stdio.h>

int main(void) {
    const char *line = "1234 123.456 A knou";
    int a;
    double b;
    char ch;
    char s[20];

    sscanf(line, "%d %lf %c %s", &a, &b, &ch, s);
    printf("a  = %d\n", a);
    printf("b  = %.3f\n", b);
    printf("ch = %c\n", ch);
    printf("s  = %s\n", s);
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

실제 키보드 입력 형식은 이렇게 씁니다(실행은 맨 아래 종합 실습·「코드연습」 탭에서):

int a;
long long b;
scanf("%d %lld", &a, &b);   /* 예: 1234 1234567890 */

교재는 scanf를 쓰기 전에 #pragma warning(disable:4996)를 넣습니다. 그건 Visual Studio 전용입니다. 이 사이트(GCC/clang)에서는 필요 없습니다.

3.2 getchar — 문자 1개 입력

형식: ch = getchar(); — 괄호 안에 인자가 없습니다.
문자 하나를 읽어 정수(int)로 반환합니다. 입력 끝(EOF)을 구분해야 하므로 저장 변수는 int로 두는 것이 안전합니다.
문자 입력 후 엔터를 눌러야 전달됩니다.

키보드로 받은 문자를 그대로 되돌려 찍는 예입니다(입력이 필요하므로 「코드연습」 탭에서):

int c;
while ((c = getchar()) != EOF)
    putchar(c);

3.3 gets / fgets — 문자열 입력

교재 형식: gets(변수); — 엔터까지(공백 포함) 한 줄을 읽어 배열에 저장하고 끝에 \0을 붙입니다.
문제: 입력 길이를 검사하지 않아 배열 크기를 넘겨 씁니다(버퍼 오버런). gets는 C11 표준에서 삭제되었고, 최신 컴파일러는 경고하거나 아예 제공하지 않습니다.
대안: fgets(s, 크기, stdin) — 최대 크기 - 1자만 읽어 안전합니다. (끝의 개행문자 \n도 함께 저장될 수 있어, 필요하면 잘라냅니다.)

scanf("%s")와 gets/fgets의 결정적 차이는 공백 처리입니다. scanf("%s")는 공백에서 멈추고, 한 줄 전체를 읽지 못합니다.

이 예제 실행

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void) {
    const char *line = "Computer Science Dept";
    char one[40] = "";
    char whole[40] = "";

    sscanf(line, "%s", one);                    /* 공백 앞까지만 */
    strncpy(whole, line, sizeof(whole) - 1);   /* 한 줄 전체 흉내 */

    printf("%%s 로 읽으면 : %s\n", one);       /* Computer */
    printf("한 줄 전체   : %s\n", whole);      /* Computer Science Dept */
    return 0;
}

실행 결과가 여기에 표시됩니다.

4. 교재 예제와 이 사이트가 다른 점

교재에서 자주 보임	이 사이트	이유
`void main()`	`int main(void)`	표준 권장 형태 (1·2강과 동일)
`gets(s)`	`fgets(s, n, stdin)`	`gets`는 C11에서 삭제·위험. 최신 컴파일러 미지원
`scanf` 앞 `#pragma warning(disable:4996)`	불필요	Visual Studio 전용 경고. GCC/clang은 그대로 컴파일
출력에 `%lf`	`%f`	표준에서 `printf`는 `float`/`double` 모두 `%f`. `%lf`는 `scanf`의 `double`용
지수 `%e` → `e+003`	`e+03`	지수 자릿수는 플랫폼마다 다름(Windows는 3자리)
본문 예제에서 키보드 `scanf`	본문은 `sscanf`로 결과 확인	인라인 실행 칸에 입력 상자가 없음. 실제 입력은 아래 종합 실습·「코드연습」

5. 지금 실습할 것

아래 종합 실습은 입력 상자가 있는 실행 칸입니다. 「표준 입력」 칸에 예: 25 3.5 K seoul 을 넣고 실행하세요. (비워 두면 기본값으로 동작합니다.)

그대로 실행해 각 변환기호(%d %o %x %f %.2f %e %c %s) 결과 확인
%5d를 %-5d, %05d로 바꿔 정렬·채움 비교
%8.2f의 너비·정밀도 숫자를 바꿔 보기
「표준 입력」의 마지막 값을 Computer Science로 바꿔 %s가 공백에서 끊기는지 관찰
scanf의 " %c"에서 앞 공백을 지우면 grade에 무엇이 들어오는지 확인
puts(city)와 printf("%s", city)의 개행 차이 확인

printf 형식 요약: %d 정수, %ld/%lld long, %u/%o/%x 부호 없는 10·8·16진, %f/%.2f/%e 실수, %c 문자, %s 문자열, %%는 % 자체. scanf는 double에 %lf, 변수 앞에 &(문자열/배열명은 생략).

입·출력 함수와 연산자(1)

학습 목표

왜 이 강이 필요한가?

1. 함수의 개념

이 예제 실행

2. 표준 출력함수

2.1 printf — 양식 지정 출력

이 예제 실행

2.2 printf 변환기호

이 예제 실행

2.3 printf 출력 양식 편집 — 폭·정렬·정밀도

이 예제 실행

이 예제 실행

2.4 putchar — 문자 1개 출력

이 예제 실행

2.5 puts — 문자열 출력

이 예제 실행

3. 표준 입력함수

3.1 scanf — 양식 지정 입력

이 예제 실행

3.2 getchar — 문자 1개 입력

3.3 gets / fgets — 문자열 입력

이 예제 실행

4. 교재 예제와 이 사이트가 다른 점

5. 지금 실습할 것

코드 실습 (C)

확인 퀴즈

스스로 점검