[C언어] 구조체란 무엇이고 왜 사용하는 걸까?

C언어를 공부하다 보면 구조체(struct)라는 개념을 만나게 됩니다. 구조체는 데이터를 효율적으로 관리하기 위한 중요한 도구 인데요, 그렇다면 구조체란 무엇이고, 왜 사용할까요? 또한, 구조체와 배열의 차이점은 무엇일까요?

이 글에서는 구조체의 기본적인 개념과 사용 방법, 배열과 구조체의 차이를 비교하며 언제 구조체를 사용하는 것이 적합한지 알아보도록 하겠습니다. 

📂 목차

• 1. 구조체란 무엇인가?
• 2. 구조체는 왜 생겼을까?
• 배열과 구조체의 차이 🫧
• 3. 구조체를 사용하는 이유
• 👩🏻‍🎓구조체 예시: 학생 정보 관리
• 4. 구조체 문법과 사용 방법
• 5. 구조체와 관련된 추가 개념
• 6. TypeScript에서 구조체와 비슷한 개념

 

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1. 구조체란 무엇인가?

구조체란 서로 다른 종류의 변수들을 하나로 묶어서 새로운 자료형을 정의 하는 것입니다. 쉽게 말해, 관련된 데이터를 하나의 그룹으로 묶어 관리하기 위한 도구입니다. 

 

📖 구조체의 정의

• 하나 이상의 서로 다른 자료형(정수형, 실수형, 문자형, 포인터 등)을 포함할 수 있습니다.
• 이를 통해 데이터 간의 연관성을 유지하고 관리하기 쉽게 만듭니다.

 

2. 구조체는 왜 생겼을까?

변수가 많아지면 데이터 관리는 점점 어려워집니다.

• 예를 들어, 학생 100명의 정보를 관리하려면 이름, 나이, 키 등의 데이터를 각각 따로 관리해야 하는데, 이는 비효율적입니다.
• 이러한 문제를 해결하기 위해 구조체가 생겼습니다. 구조체는 연관된 데이터를 하나의 "패키지"처럼 묶어 효율적으로 관리할 수 있게 해줍니다.

 

배열과 구조체의 차이 🫧

 

배열과 구조체는 모두 데이터를 모아 관리한다는 공통점이 있습니다. 그렇지만 성격과 사용 목적이 다릅니다.

• 배열: 같은 자료형의 데이터를 여러 개 저장할 때 사용합니다.
• 구조체: 서로 다른 자료형의 데이터를 하나로 묶을 때 사용합니다.
  • 예) 학생의 이름(문자열), 나이(정수), 키(실수)를 묶어서 관리

 

3. 구조체를 사용하는 이유

구조체는 데이터의 연관성을 유지하면서 관리 효율성을 높여줍니다.

 

구조체 사용의 장점

• 연관된 데이터를 하나로 묶어서 관리 가능
• 데이터가 많아질수록 관리가 용이
• 코드를 더 간결하고 읽기 쉽게 만들어줌

 

👩🏻‍🎓구조체 예시: 학생 정보 관리

구조체는 연관된 데이터를 하나로 묶어 그룹핑하고 관리하기 위해 사용됩니다. 구조체의 본질은 자료형입니다. 즉, 사용자가 직접 정의한 새로운 타입의 자료형이라고 할 수 있습니다. 

C언어에서 구조체와 객체지향 언어의 클래스는 모두 자료형 타입에 해당하며, 구조체는 커스텀 타입으로 표준 타입과 역할은 동일하지만, 사용자가 정의한 맞춤형 자료형이라는 점에서 차이가 있을 뿐입니다.

struct student {
  char name[10];  // 이름
  int age;        // 나이
  int height;     // 키
}

 

정의된 구조체는 일반적인 자료형처럼 사용할 수 있습니다. name, age, height 라는 데이터를 한 번에 묶어 관리할 수 있는 새로운 자료형 student를 정의한 것입니다.

이제 student라는 자료형을 이용해 변수를 선언하면, 각 학생의 데이터를 하나의 "패키지"로 관리할 수 있습니다.

 

struct student st1, st2; // 학생정보를 저장할 두 개의 구조체 변수 선언

 

 

위 그림에서 st1과 st2는 각각 name, age, height를 포함한 18바이트 크기의 구조체 변수입니다.

 

🐰 구조체 멤버의 크기(struct student)

• char name[10]: char는 1바이트 자료형이고 배열의 크기가 10이므로 10바이트
• int age: int는 4바이트
• int height: int는 4바이트

 

4. 구조체 문법과 사용 방법

1️⃣ 구조체의 정의

struct 구조체이름{
  자료형 멤버1;
  자료형 멤버2;
  ...
};

 

• struct 키워드: 구조체 자료형임을 나타냄
• 구조체 이름: 사용자가 정의한 새로운 자료형 이름
• 멤버: 구조체에 포함된 변수들

2️⃣ 구조체 변수 선언

struct 구조체이름 변수명;

3️⃣ 구조체 멤버에 접근하기

구조체 멤버는 직접 접근 연산자 .를 통해 접근합니다.

변수명.멤버이름

 

예) 

st1.name = "hyonie"; // st1의 name에 값 할당
st1.age = 20;        // st1의 age에 값 할당
st1.heigth = 170;    // st1의 height에 값 할당

 

4️⃣ 포인터를 통한 간접 접근

포인터 변수를 사용하면 간접 접근 연산자 -> 를 통해 구조체 멤버에 접근할 수 있습니다.

struct student *ptr = &st1;  // st1의 주소를 포인터에 저장
ptr -> age = 21;             // 포인터로 st1의 age를 수정

 

 

5. 구조체와 관련된 추가 개념

• 공용체(union): 구조체와 비슷하지만, 모든 멤버가 동일한 메모리 공간을 공유
• 열거형(enum): 연관된 상수들을 하나의 그룹으로 묶어 정의
• 클래스: 구조체의 확장형으로 객체 지향 프로그래밍(OOP)에 사용

 

6. TypeScript에서 구조체와 비슷한 개념

TypeScript에서도 인터페이스(interface)나 타입(Type)을 사용해 비슷한 개념을 구현할 수 있습니다.

type Student = {
  name: string;
  age: number;
  heghit: number;
};

const student1: Student = {
  name: "hyonie",
  age:20,
  height: 170
}

 

 

즉, 구조체는 서로 다른 자료형의 데이터를 하나로 묶어 새로운 자료형을 정의하는 도구입니다. 이를 통해 데이터의 연관성을 유지하면서 효율적으로 관리할 수 있습니다.