[C언어] *포인터의 **포인터 이중포인터 개념

포인터는 메모리 주소를 저장하는 변수라는 것을 알고 있습니다. 그렇다면, 이중 포인터는 무엇일까요?
이번 글에서는 이중 포인터의 개념과 구조를 쉽게 이해할수 있도록 정리해 보았습니다.

 

 

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이중포인터란?

이중포인터는 포인터의 포인터를 의미합니다. 즉, 특정 변수의 주소값을 저장하는 포인터 변수를 또 다른 포인터가 가리키는 구조를 말합니다. 
포인터는 메모리 주소를 저장하는 변수입니다. *가 하나든, ** 처럼 두 개든 상관없이, *가 붙어있으면 해당 변수는 주소값을 저장한다는 점이 중요합니다.

int **pp;

 
위 코드는 이중포인터 pp를 선언하는 코드입니다. 이중포인터는 "주소값을 저장하는 포인터의 주소값"을 저장합니다. 이를 더 잘 이해하기 위해, 단일 포인터부터 차근차근 살펴보겠습니다.

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1. 단일 포인터의 개념

단일 포인터는 변수의 주소를 저장합니다. 예를 들어,

int a = 5;
int *p;
p = &a;

 
위 코드는 p라는 포인터 변수가 변수 a의 주소값을 가리키도록 설정합니다. 

• p는 a의 주소값을 저장하고 있습니다.
• 따라서, *p를 통해 a의 값을 간접적으로 읽거나 수정할 수 있습니다.
• p를 사용하면 변수 a에 접근할 수 있는 새로운 "경로"가 생기는 것입니다.

 
 

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2. 이중포인터의 구조

이중포인터를 이해하려면 다음 코드를 참고하세요:

int a =5;
int *p = &a; // p는 a의 주소를 저장
int **pp = &p; // pp는 p의 주소를 저장

 
이 코드는 이중포인터의 기본 구조를 보여줍니다.

1. pp는 p의 주소값(0x200)을 저장합니다.
2. p는 a의 주소값(0x100)을 저장합니다.
3. a의 값은 5로 저장되어 있습니다.

이를 통해, 

• *pp는 p를 가리킵니다.(즉, *pp는 p와 동일)
• **pp는 a의 값을 가리킵니다.

따라서, pp를 통해 간접적으로 a의 값을 읽거나 수정할 수 있습니다.
 

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3. 이중포인터의 특징과 동작원리

 

특징

• 단일 포인터: 변수의 주소값을 저장
• 이중 포인터: 단일 포인터의 주소값을 저장

동작원리

**pp는 메모리 상에서 한 단계를 더 거쳐 접근합니다.

• pp는 p의 주소를 저장하고,
• p는 a의 주소를 저장하며,
• **pp를 통해 a의 실제 값에 접근할 수 있습니다.

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4. 이중포인터를 활용 이유 (참고)

 

1. 다차원 배열의 처리

다차원 배열(특히 2차원 배열)을 처리할 때 이중포인터를 자주 사용합니다. 예를 들어

int arr[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
int *p = &arr[0][0];
int **pp = &p;

 

 
p = &arr[0][0]

• p는 배열 arr의 첫 번째 원소(arr[0][0])의 주소를 저장하는 단일 포인터 입니다.
• 이미지에서 p가 가리키는 arr[0][0]의 값은 1입니다.

pp = &p

• pp는 포인터 p의 주소를 저장하는 이중포인터입니다.
• pp를 통해 p의 주소값을 읽을 수 있고, 간접적으로 arr 배열에도 접근할수 있습니다.

 

2. 동적 메모리 관리

이중포인터는 동적으로 할당된 메모리를 관리할 때 유용합니다. 특히 동적 2차원 배열을 생성 하거나 수정할 때 사용됩니다.

int **matrix = (int **)malloc(rows * sizeof(int *));
for (int i = 0; i < rows; i++) {
    matrix[i] = (int *)malloc(cols * sizeof(int));
}

 

3. 함수에서 포인터 변수 변경

함수에서 포인터의 값을 변경하려면 이중포인터가 필요합니다. 예를 들어,

void changePointer(int **pp) {
    static int b = 10;
    *pp = &b;
}

 

결론적으로

이중포인터는 포인터 변수의 주소값을 저장하는 포인터입니다. 
이를 통해 메모리 구조를 더 잘 관리하고, 다차원 배열, 동적 메모리 관리, 함수에서 포인터 변경 등의 상황에서 활용할 수 있습니다.