(C언어) 8 -자료형(3) - 형 변환

1. 자동 형변환

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다음과 같이 변수를 선언합니다.

float num = 10; //int형 리터럴상수를 float형 변수에 저장

10은 int형 리터럴 상수이므로 float형 변수에 저장되기 위해 float형 실수 10.0으로 바뀝니다. 이게 형 변환입니다. 형 변환은 대입연산자(=)의 왼쪽에 있는 자료형을 기준으로 일어납니다. 대입연산자(=)의 오른쪽에 있는 숫자의 자료형이 왼쪽에 있는 변수의 자료형으로 자동으로 변합니다. 이런 경우 자동으로 자료형이 변한다 하여 자동 형변환이라고 합니다.

하지만 형 변환에 관해서 주의해야할 점이 있습니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char charnum = 200;
    int intnum = 1.413;
    printf("charnum is %d\n", charnum);
    printf("intnum is %d\n", intnum);

   return 0;
}

실행결과

charnum is -56

intnum is 1

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

왜 이런 어처구니 없는 결과가 나왔을까요?

200은 정수형 리터럴상수이기때문에 기본적으로 int형으로 저장됩니다. int형 정수는 4byte의 메모리를 차지합니다.

00000000 00000000 00000000 11001000 ← 10진수 200의 2진수 표현

자, 그럼 이 200이라는 정수형 리터럴상수가 char형으로 형변환되면서 어떻게 바뀔까요? 더 작은 크기의 자료형으로 형변환이 될 때는 상위 비트들을 날리고 하위 비트들을 남겨놓습니다. 그럼 char는 1byte 크기의 자료형이므로 11001000만 남게됩니다. 그런데 가장 최상위비트 0은 양의 정수, 1은 음의 정수를 표현할 때 씁니다. 그렇다면 11001000 = -128 + 64 + 8 = -56이 됩니다.

더 작은 크기의 자료형으로 형 변환을 할 때는 데이터 자체가 변해버릴 가능성이 있다는 것입니다. 따라서 막무가내로 자료형을 정하기보다는 최소한 저장하려는 수를 표현할 수 있는 자료형으로 선언해 주어야합니다.

두 번째로, intnum의 값이 1이 나온 이유는 간단합니다. 실수 자료형을 정수 자료형으로 형변환 할 때에는 소수점 이하 부분을 날려버린다는 간단한 규칙입니다.

그리고 형 변환이 일어나는 또다른 경우가 있습니다. 다음의 코드를 보세요.

short num1 = 10;

int num2 = 20;

int num3 = num1 + num2;

위의 코드에서 우리는 short형 정수와 int형 정수를 연산하고 있습니다. 이럴 때에는 short 자료형이 int 자료형으로 형 변환되어서 int 자료형끼리 더하여 num3에 담기게 됩니다.

하나 더 봅시다.

short num1 = 10;

int num2 = 20;

short num3 = num1 + num2;

이런 경우에는 어떻게 될까요? short 자료형 num1이 int 자료형으로 변환되어 num2와의 연산이 일어나고 그 결과가 다시 short 타입으로 형 변환되어 num3에 저장됩니다.

이 두 가지 코드에서 공통적으로 말하고자 하는것은 연산과정에서 자료형의 불일치는 더 큰 범위를 가지는 자료형으로의 형변환을 일으킨다는 사실입니다.

2. 강제 형변환

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강제로 자료형을 변환시킬 수도 있습니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    double result = 1/2;
    printf("The result is %f\n", result);

    return 0;
}

참고로 %f는 실수의 출력을 담당하는 서식문자입니다.

위 코드의 실행결과는 다음과 같습니다.

"The result is 0.000000"

계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

1과 2는 각각 정수형 리터럴상수이므로 int형일것입니다. int형끼리 연산이 일어날 때에는 서로 자료형이 같기때문에 형 변환은 일어나지 않습니다. 그리고 그 결과값 역시 같은 int형이라는 겁니다. 따라서 소수점 이하를 날려버리고 0이 되는겁니다. 이후 double형 변수 result에 저장되면서 0.000000이 되는 것입니다. 이럴 때 쓰는 방법이 바로 강제형변환입니다.

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int num1 = 1;
    int num2 = 2;
    double result = (double)num1/num2; // 혹은 double result = num1/(double)num2;

    return 0;
}

간단히 형 변환을 하려는 대상앞에 '변환시키고자 하는 자료형'을 쓰면 됩니다. 그럼 위 코드의 실행순서는 num1이 double형인 1.0으로 바뀌고 연산을 위해 num2도 자동형변환에 의해 2.0으로 바뀌어 연산이 되고 결과값이 double형이 되는것입니다.

정리해보겠습니다.

1. 형 변환은 대입연산자(=)의 왼쪽에 있는 자료형을 기준으로 일어난다.
2. 더 작은 크기의 자료형으로 형 변환 시킬때에는 데이터 손실에 대한 주의가 필요하다.
3. 연산과정에서 자료형의 불일치는 더 큰 범위를 가지는 자료형으로의 형변환을 일으킨다.
4. 우리가 원하는 결과값을 얻기위해 강제 형변환을 할 수 있다.