[C/C++] 함수 사용법과 예제: 선언부터 고급 활용까지

프로그래밍에서 함수(Function)는 자주 반복되는 코드를 재사용 가능하게 만들어주는 도구입니다. C언어에서 함수는 프로그램을 구조화하고 가독성을 높이는 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 C언어의 함수에 대해 기본 개념부터 활용법까지 상세히 설명하겠습니다.

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1. 함수란 무엇인가?

함수는 특정 작업을 수행하는 코드 블록입니다. 함수는 프로그램을 작은 작업 단위로 나눔으로써 코드 재사용성을 높이고 유지보수를 쉽게 만듭니다.

함수의 주요 특징

• 입력(Input): 매개변수를 통해 데이터를 받음.
• 처리(Process): 함수 내부에서 작업 수행.
• 출력(Output): 반환 값을 통해 결과를 돌려줌.

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2. 함수의 선언과 정의

C언어에서 함수를 사용하려면 선언(Declaration)과 정의(Definition)가 필요합니다.

함수의 기본 구조

반환형 함수이름(매개변수 목록) {
    실행할 코드;
    return 반환값;  // 반환형이 void인 경우 생략 가능
}

예제: 두 숫자의 합을 구하는 함수

#include <stdio.h>

// 함수 선언
int add(int a, int b);

// main 함수
int main() {
    int result = add(3, 5);  // 함수 호출
    printf("Result: %d\n", result);
    return 0;
}

// 함수 정의
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

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3. 함수의 구성 요소

(1) 반환형(Return Type)

• 함수가 반환하는 값의 데이터 타입을 지정합니다.
• 예: int, float, void 등

(2) 함수 이름(Function Name)

• 함수의 고유 식별자입니다.
• 명확하고 간결한 이름을 사용하는 것이 좋습니다.

(3) 매개변수(Parameter)

• 함수에 전달되는 입력값입니다.
• 여러 개의 매개변수를 사용할 수 있으며, 데이터 타입을 명시해야 합니다.

(4) 본문(Body)

• 함수가 수행할 작업을 포함한 코드 블록입니다.

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4. 함수의 종류

(1) 반환 값이 있는 함수

반환 값을 사용하는 함수입니다.

int multiply(int x, int y) {
    return x * y;
}

(2) 반환 값이 없는 함수

void 반환형을 사용해 반환 값을 생략합니다.

void printMessage() {
    printf("Hello, World!\n");
}

(3) 매개변수가 없는 함수

매개변수를 받지 않는 함수입니다.

int getTen() {
    return 10;
}

(4) 재귀 함수(Recursive Function)

자신을 호출하여 문제를 해결하는 함수입니다.

int factorial(int n) {
    if (n == 1) return 1;
    return n * factorial(n - 1);
}

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5. 함수의 활용 예제

예제 1: 최대값 찾기 함수

#include <stdio.h>

int findMax(int a, int b);

int main() {
    int max = findMax(10, 20);
    printf("Max: %d\n", max);
    return 0;
}

int findMax(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

예제 2: 배열의 합을 구하는 함수

#include <stdio.h>

int sumArray(int arr[], int size);

int main() {
    int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int total = sumArray(numbers, 5);
    printf("Total Sum: %d\n", total);
    return 0;
}

int sumArray(int arr[], int size) {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    return sum;
}

예제 3: 문자열 길이 계산 함수

#include <stdio.h>

int stringLength(char str[]);

int main() {
    char name[] = "Programming";
    int length = stringLength(name);
    printf("Length: %d\n", length);
    return 0;
}

int stringLength(char str[]) {
    int count = 0;
    while (str[count] != '\0') {
        count++;
    }
    return count;
}

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6. 함수 사용 시 주의사항

1. 매개변수와 반환형을 반드시 선언에 맞게 정의해야 합니다.
2. **변수 범위(Scope)**를 주의해야 합니다. 함수 내부 변수는 지역 변수로 처리됩니다.
3. 함수의 이름은 중복될 수 없으며, 가독성을 위해 명확하게 지정합니다.

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F&Q

Q1. 함수 선언을 반드시 해야 하나요?
A1. 함수 정의 전에 사용하는 경우에만 선언이 필요합니다. 함수가 정의된 이후 사용하면 선언이 생략 가능합니다.

Q2. void 함수에 return을 사용할 수 있나요?
A2. 가능합니다. return;은 함수 실행을 종료하는 역할을 합니다.

Q3. 재귀 함수를 사용할 때 주의할 점은?
A3. 재귀 호출이 종료 조건을 반드시 포함해야 무한 루프를 방지할 수 있습니다.

Q4. 함수 내부에서 전역 변수를 사용할 수 있나요?
A4. 가능합니다. 하지만 전역 변수 사용은 유지보수성을 떨어뜨리므로 필요한 경우에만 사용하세요.

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결론

C언어의 함수는 프로그램의 구조를 효율적으로 설계하는 핵심 도구입니다. 본문에서 설명한 함수의 선언, 정의, 종류, 활용 예제를 숙지하면 C언어의 함수 사용이 훨씬 쉬워질 것입니다. 다양한 예제를 통해 함수의 개념을 확실히 이해하고 실전 코드 작성에 적용해 보세요.