[C언어] 값 호출 방식(Call by Value)과 참조 호출 방식(Call by Reference)

함수 호출 방식에는 값호출 방식과 참조호출 방식이 있습니다. 이 두 방식은 데이터 전달의 방법과 메모리 동작에 차이가 있습니다.

각 방식의 특징을 정확히 이해하고, 언제 어떤 방식을 선택해야할지 알아보도록 하겠습니다.

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값 호출 방식 (Call by Value)

C언어에서 값 호출 방식(Call by Value)은 함수 호출 시 실인수(Argument)의 값을 형식 인수(Parameter)에 복사하여 전달하는 방식입니다. 이 방식은 실인수와 형식 인수가 서로 다른 메모리 공간을 사용하므로, 함수 내부에서 형식 인수의 값이 변경되어도 실인수의 값에는 영향을 미치지 않습니다.

 

🔎 값 호출 방식의 특징

 

1. 값 복사
   • 실인수의 값이 형식 인수로 복사됩니다.
   • 실인수와 형식 인수는 서로 독립적인 메모리 공간을 사용합니다.
2. 독립성 유지
   • 함수 내부에서 형식 인수의 값이 변경되어도, 실인수의 값은 변경되지 않습니다.
3. 안전성
   • 함수가 실인수의 메모리에 직접 접근하지 않으므로, 실인수의 값이 보호됩니다.

 

 

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1. 코드 예제: 값 호출 방식의 기본 동작

#include <stdio.h>

void callValue(int b);

int main(void)
{
    int a = 1;
    callValue(a);
    printf("실인수 a의 출력 : %d\n", a);

    return 0;
}

void callValue(int b)
{
    b = b + 3;
    printf("형식인수 b의 출력: %d\n", b);
}

 

출력결과:

형식인수 b의 출력: 4  
실인수 a의 출력 : 1

 

🫧 코드설명: 

 

1. main() 함수에서 변수 a의 값은 1로 초기화됩니다.
2. callValue(a)를 호출하면서 a의 값이 형식 인수 b로 복사됩니다.
   • b는 a와 독립적인 메모리 공간에 저장됩니다.
3. 함수 내부에서 b가 변경되어도, a의 값은 영향을 받지 않습니다.
   • 이는 값 호출 방식의 독립성 때문입니다.

 

 

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2. 코드 예제: 두 값 바꾸기 (Swap 함수)

 

#include <stdio.h>

void Swap(int a, int b);

int main(void)
{
    int x = 10, y = 20;
    printf("초기값 x = %d, y = %d\n", x, y);
    Swap(x, y);
    printf("함수 밖에서 변경 후 x = %d, y = %d\n", x, y);

    return 0;
}

void Swap(int a, int b)
{
    int temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
    printf("함수 안에서 변경 후 a = %d, b = %d\n", a, b);
}

 

출력결과:

초기값 x = 10, y = 20  
함수 안에서 변경 후 a = 20, b = 10  
함수 밖에서 변경 후 x = 10, y = 20

 

🫧 코드설명: 

 

1. main()에서 x와 y의 값은 각각 10과 20으로 초기화됩니다.
2. Swap(x, y)를 호출하면서, x와 y의 값이 각각 형식 인수 a와 b로 복사됩니다.
   • a와 b는 x와 y와는 별개의 메모리 공간을 가집니다.
3. 함수 내부에서 a와 b의 값을 교환하지만, 이는 x와 y에 영향을 미치지 않습니다.

 

⭐ 보충 설명

 

1. 함수 호출시: 값 복사

• 실매개변수 x와 y의 값(10, 20)이 형식 매개변수 a와 b에 복사 됩니다.
• 실매개변수 x, y와 형식 매개변수 a, b는 서로 다른 메모리 공간을 사용합니다. 
• a 와 b는 x와 y와 독립적으로 동작하므로, 함수 내부에서 a와 b의 값을 변경해도 x와 y는 영향을 받지 않습니다.

2. 함수 호출 후: 독립적 메모리 구조

• 함수 내부에서 형식 매개변수 a 와 b의 값이 교환됩니다. 
• 그러나 이 변경은 형식 매개변수 내부에서만 유효하며, 실매개변수(x, y)는 영향을 받지않습니다.
• 함수 호출 후에도 x와 y는 여전히 원래 값(10, 20)을 유지합니다.

 

결론적으로

값 호출 방식은 함수 내부에서 실매개변수의 독립성을 유지하며, 안전하게 값을 처리할수 있는 전달 방식입니다. 하지만 데이터의 크기가 큰 경우에는 비효율적일 수 있으므로, 참조호출(Pass by Reference)이나 포인터를 사용하는 방법도 상황에 따라 고려해야합니다. 

 

 

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참조 호출 방식 (Call by Reference)

C언어에서 참조 호출 방식은 함수 호출 시 메모리 접근에 사용되는 주소값을 전달하여, 함수 내부에서 실매개변수를 직접 변경할 수 있는 방법입니다.
이는 값 호출 방식과 달리, 형식 매개변수가 실매개변수와 같은 메모리를 참조하기 때문에 함수 호출 후에도 실매개변수의 값이 변경됩니다.

 

🔎 참조 호출 방식의 특징

1. 주소값 전달
   • 함수 호출 시 실매개변수의 메모리 주소가 형식 매개변수로 전달됩니다.
   • 형식 매개변수는 실매개변수의 메모리 공간을 참조하게 됩니다.
2. 실매개변수의 직접 변경 가능
   • 포인터를 통해 실매개변수의 값을 직접 변경할 수 있습니다.
3. 효율성
   • 값 호출 방식은 데이터를 복사하지만, 참조 호출 방식은 주소값만 전달하기 때문에 메모리와 시간을 절약할 수 있습니다.

 

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1. 코드 예제: 참조 호출 방식

 

#include <stdio.h>

// 참조 호출 방식
void callReference(int* b);

int main(void)
{
    int a = 1;
    callReference(&a);  // 변수 a의 주소값을 전달
    printf("실인수 a의 출력: %d\n", a);

    return 0;
}

void callReference(int* b)
{
    *b = *b + 3;  // 형식 매개변수를 통해 실매개변수의 값을 직접 변경
    printf("형식인수 *b의 출력: %d\n", *b);
}

 

출력결과:

형식인수 *b의 출력: 4  
실인수 a의 출력: 4

 

🫧 코드설명: 

1. 함수 호출 시
   • main()에서 변수 a의 주소값(&a)이 callReference() 함수의 매개변수 b로 전달됩니다.
   • 이제 b는 a의 메모리 주소(0x100)를 가리킵니다.
2. 함수 내부에서
   • *b를 통해 b가 가리키는 메모리 주소의 값을 직접 변경합니다.
   • 이 변경은 실매개변수 a의 값에 영향을 미칩니다.
3. 함수 호출 후
   • 함수 내부에서 변경된 값이 실매변수 a에 반영됩니다.

 

⭐ 보충 설명

 

1. 함수 호출 시
   • 변수 a는 값 1을 저장하고 있으며, 메모리 주소는 0x100입니다.
   • 함수 호출 시 a의 메모리 주소 0x100이 형식 매개변수 b로 전달됩니다.
2. 형식 매개변수 b
   • 형식 매개변수 b는 실매개변수 a의 메모리 주소를 가리키는 포인터입니다.
   • 즉, b는 0x100을 가리키며, *b를 통해 a의 값을 참조하고 변경할 수 있습니다.
3. 값 변경 과정
   • *b = *b +3 명령은 0x100 메모리 위치에 저장된 값을 1 + 3 = 4 로 변경 합니다.
   • 따라서 함수 호출 후에도 실매개변수 a의 값이 변경되어, 출력 결과는 a = 4 가 됩니다.

 

💠 참조 호출 방식의 장단점

장점

1. 효율성: 데이터 복사 없이 메모리 주소만 전달하므로 메모리와 시간을 절약할수 있습니다.
2. 실매개변수 변경 가능: 함수 내부에서 실매개변수의 값을 직접 수정할 수 있습니다.

단점

1. 데이터 안정성 문제: 함수 내부에서 실매개변수를 수정할 수 있기 때문에, 실수로 데이터를 손상시킬 위험이 있습니다.
2. 가독성 저하: 포인터를 사용하기 떄문에 코드가 복잡해질 수 있습니다.

 

 

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2. 참조 호출 방식과 값 호출 방식의 차이

 

항목	값 호출 방식	참조 호출 방식
전달 내용	값 자체를 복사하여 전달	메모리 주소를 전달
실매개변수 변경여부	함수 내부에서 실매개변수 값 변경 불가	함수 내부에서 실매개변수 값 변경 가능
효율성	데이터 크기에 따라 복사 비용 발생	주소값만 전당하므로 효율적
안정성	실매개변수의 값이 보호됨	함수 내부에서 실매개변수가 수정될 위험이 있음

 

결론적으로

참조 호출 방식과 값 호출 방식은 함수 호출 시 데이터를 전달하는 서로 다른 접근 방식으로 각각의 특징과 용도가 명확히 구분됩니다. 

값 호출 방식은 실매개변수의 독립성을 유지하며 안전하게 데이터를 전달할 수 있지만, 함수 내부에서 실매개변수의 값을 변경할 수는 없습니다. 

반면, 참조 호출 방식은 포인터를 통해 실매개변수를 직접 참조하여 값을 수정할 수 있으므로, 함수 호출 후에도 변경된 결과를 유지해야 할 때 유용합니다.