이번 글에서는 강의 시간에 배운 swap 함수(두 수의 값을 바꾸는 함수)를 다루고자 합니다.

포인터를 배우기 전에 우리가 생각할 수 있는 소스 코드는 다음과 같았습니다.

#include <stdio.h>

void swap(int n1, int n2){
  int temp=0;
  
  temp=n1;
  n1=n2;
  n2=temp;
}

int main(){
  int num1=10, num2=20;
  
  printf("Original num1:%d, num2:%d\n",num1,num2);
  
  swap(num1,num2);
  
  printf("Changed num1:%d, num2:%d\n",num1,num2);
  
  return 0;
}

출력 결과
Original num1:10, num2:20
Changed num1:10, num2:20

우선 swap 함수에서 사용한 알고리즘이 이해가 되지 않으시는 분은 이전 글을 참고하시면 될 것 같습니다.

출력 결과에서 볼 수 있듯이 두 변수의 값은 변하지 않습니다.

이유는 강의 시간에 배운 매개변수의 전달과 존재기간에서 찾을 수 있는데요, 이는 다음과 같았습니다.

함수 내에서의 흐름은 다음과 같은데요,

이미지 출처 : 열혈 C 프로그래밍, 윤성우 저

main 함수에서 num1과 num2의 값을 swap 함수의 매개변수로 넘겨줍니다.

이 때 매개변수를 위해 새로운 메모리 영역이 생성되고 이 메모리 영역 내에서의 값(n1과 n2)이 변하기 때문에 main함수 내의 num1과 num2에는 아무런 영향을 미치지 못하는 것입니다.

이렇게 함수를 호출할 때 단순히 값을 전달하는 함수호출을 가리켜 Call-by-value라고 합니다.

Call-by-value 방식으로는 함수(여기선 swap) 외부에서 선언된 변수(여기선 main함수의 num1과 num2)에 접근이 불가합니다.

swap 함수를 포인터를 이용하여 수정한다면 소스 코드는 다음과 같습니다.

#include <stdio.h>

void swap(int* ptr1, int* ptr2){
  int temp=0;
  
  temp=*ptr1;
  *ptr1=*ptr2;
  *ptr2=temp;
}

int main(){
  int num1=10, num2=20;
  
  printf("Original num1:%d, num2:%d\n",num1,num2);
  
  swap(&num1,&num2);
  
  printf("Changed num1:%d, num2:%d\n",num1,num2);
  
  return 0;
}

출력 결과
Original num1:10, num2:20
Changed num1:20, num2:10

출력 결과에서 볼 수 있듯이 이번엔 두 정수의 값이 바뀐 것을 알 수 있습니다.

main 함수에서 num1과 num2의 값이 아닌 num1과 num2의 주소를 매개변수로 넘겨주고 있으므로 swap 함수에서는 main함수의 num1과 num2에 접근이 가능합니다.

풀어서 말하면 swap함수 내의 *ptr1은 포인터 변수 ptr1이 가리키는 메모리 공간인 변수 num1에 저장된 값, 즉 10을 의미하고 같은 원리로 *ptr2는 num2의 값인 20을 의미합니다.

함수 내에서의 흐름은 다음과 같습니다.

이미지 출처 : 열혈 C 프로그래밍, 윤성우 저

결과적으로 main 함수의 num1과 num2의 값이 서로 바뀌게 됩니다.

이와 같이 메모리의 접근에 사용되는 주소 값을 전달하여 외부에서 선언된 변수에 접근이 가능한 형태의 함수호출을 가리켜 Call-by-reference라고 합니다.