C 언어에서 구조체 포인터(pointer to structure)는 구조체 전체의 시작 주소를 저장하는 포인터입니다. 이를 활용하면 연결 리스트(linked list), 트리(tree), 그래프(graph)처럼 복잡한 자료구조를 효율적으로 구현할 수 있습니다.
특히 구조체 포인터로 멤버에 접근할 때는 일반적인 점(.) 연산자 대신 화살표 연산자(->)라는 특수 연산자를 사용한다는 점이 핵심입니다.
구조체 포인터 선언
구조체 포인터는 다음 형식으로 선언합니다.
struct tagname *ptr;
예를 들어 학생(student) 구조체에 대한 포인터는 아래와 같이 선언할 수 있습니다.
struct student *s;
구조체 멤버 접근하기
포인터가 가리키는 구조체의 멤버에 접근하려면 화살표 연산자(->)를 사용합니다.
ptr->membername;
예를 들어 s->sno, s->sname, s->marks처럼 작성하면 각각 학번, 이름, 점수 멤버에 바로 접근할 수 있습니다.
예제 1: malloc을 활용한 동적 메모리 할당
다음 프로그램은 사용자로부터 인원 수를 입력받아, 그 크기만큼 구조체 메모리를 malloc()으로 동적 할당한 뒤 이름과 나이를 저장하고 출력합니다. 포인터 연산(ptr+i)을 통해 각 구조체 요소에 순차적으로 접근하는 방식을 확인할 수 있습니다.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct person {
int age;
float weight;
char name[30];
};
int main(){
struct person *ptr;
int i, n;
printf("Enter the number of persons: ");
scanf("%d", &n);
// n명의 struct person을 위한 메모리 동적 할당
ptr = (struct person*) malloc(n * sizeof(struct person));
for(i = 0; i < n; ++i){
printf("Enter name and age respectively: ");
// 첫 번째 구조체 멤버 접근: ptr->name, ptr->age
// 두 번째 구조체 멤버 접근: (ptr+1)->name, (ptr+1)->age
scanf("%s %d", (ptr+i)->name, &(ptr+i)->age);
}
printf("Displaying Information:\n");
for(i = 0; i < n; ++i)
printf("Name: %s\tAge: %d\n", (ptr+i)->name, (ptr+i)->age);
return 0;
}실행 결과
위 프로그램을 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다.
Enter the number of persons: 1 Enter name and age respectively: bhanu 24 Displaying Information: Name: bhanu Age: 24
예제 2: 구조체 배열과 포인터 함께 사용하기
이번에는 구조체 배열과 포인터를 조합하여 여러 명의 관리자(Manager) 정보를 입력받고 출력하는 예제입니다. 포인터를 증가시키는(p++) 방식으로 다음 구조체 요소로 이동하며, 문자 입력 시 발생하는 버퍼 문제를 임시 변수(temp)로 처리하는 팁도 담겨 있습니다.
#include<stdio.h>
// 외부 구조체 선언 //
struct Manager{
char Name[15];
int Age;
char Gender;
float Level;
char Role[50];
char temp;
}m[20];
void main(){
// 반복문 변수 및 포인터 변수 선언 //
int i;
struct Manager *p;
// 포인터 정의 //
p=&m;
// 사용자 입력 받기 //
for (i=1;i<3;i++){// 2명의 관리자 데이터 입력 //
printf("Enter the Name of manager %d : ",i);
gets(p->Name);
printf("Enter the Age of manager %d : ",i);
scanf("%d",&p->Age);
scanf("%c",&p->temp);// 버퍼 비우기 //
printf("Enter the Gender of manager %d : ",i);
scanf("%c",&p->Gender);
printf("Enter the level of manager %d : ",i);
scanf("%f",&p->Level);
scanf("%c",&p->temp);// 버퍼 비우기 //
printf("Enter the role of manager %d : ",i);
gets(p->Role);
p++;
}
// 출력을 위해 포인터를 다시 초기화 //
p=&m;
// 결과 출력 //
for (i=1;i<3;i++){
printf("The Name of Manager %d is : %s\n",i,p->Name);
printf("The Age of Manager %d is : %d\n",i,p->Age);
printf("The Gender of Manager %d is : %c\n",i,p->Gender);
printf("The Level of Manager %d is : %f\n",i,p->Level);
printf("The Role of Manager %d is : %s\n",i,p->Role);
p++;
}
}실행 결과
위 프로그램을 실행하면 다음과 같은 결과가 출력됩니다.
Enter the Name of manager 1 : Hari Enter the Age of manager 1 : 55 Enter the Gender of manager 1 : M Enter the level of manager 1 : 2 Enter the role of manager 1 : Senior Enter the Name of manager 2 : Bob Enter the Age of manager 2 : 60 Enter the Gender of manager 2 : M Enter the level of manager 2 : 1 Enter the role of manager 2 : CEO The Name of Manager 1 is : Hari The Age of Manager 1 is : 55 The Gender of Manager 1 is : M The Level of Manager 1 is : 2.000000 The Role of Manager 1 is : Senior The Name of Manager 2 is : Bob The Age of Manager 2 is : 60 The Gender of Manager 2 is : M The Level of Manager 2 is : 1.000000 The Role of Manager 2 is : CEO
핵심 정리
- 구조체 포인터는 구조체 전체의 시작 주소를 저장합니다.
- 멤버 접근 시 화살표 연산자(->)를 사용합니다.
- malloc() 함수를 사용하면 실행 중에 필요한 만큼 구조체 메모리를 동적으로 할당할 수 있어, 유연한 자료구조 구현이 가능합니다.
- (ptr+i) 또는 ptr++ 같은 포인터 연산을 활용하면 구조체 배열처럼 여러 요소를 순회할 수 있습니다.