5장 함수

감사의 글

유튜브 동영상 모음집 (나도코딩 C)에서 설명하는 코드를 활용합니다. 강의동영상을 공개한 나도코딩님께 감사드립니다.

핵심

• 함수 개념
• 함수 정의

(C 언어) 비밀번호 마스터

• 동영상: (나도코딩 C) 5-1 비밀번호 마스터

게임 설명

• 퀴즈를 맞히면서 문을 하나씩 열면서 전진하기

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(C 언어) 계산기

• 동영상: (나도코딩 C) 5-2 계산기

함수 활용

• 선언을 먼저한 후에 정의를 나중에 할 수 있음.

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#include <stdio.h>

// 계산기

// 함수 선언
void p(int num);

int main()
{
    int num = 12;
    p(num);

    num /= 2;
    p(num);

    return 0;
}

// 함수 정의
void p(int num)
{
    printf("num은 %d 입니다.\n", num);
}

---

Python 구현

• 파이썬에서는 함수 선언과 정의를 동시에 진행해야 함.
• 또한 함수가 실제로 호출되기 이전에 정의되어야 함.

# 계산기
 
# 함수 선언 및 정의
# f-문자열 활용
def p(num):
    print(f"num은 {num}입니다.")

num = 12
p(num)

num /= 2
p(num)

num은 12입니다.
num은 6.0입니다.

주의사항

• print 또한 이미 하나의 함수임.
• 하지만 여기서는 함수를 정의하는 방법을 소개하기 위한 예제로 사용했음.

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(C 언어) 함수의 형태

• 동영상: (나도코딩 C) 5-3 함수의 형태

함수 정의 형식

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반환(자료)형 함수이름(자료형1 매개변수1, 자료형2 매개변수2, ..., 자료형k 매개변수k)
{
    명령문;
    ...
    return 반환값
}

---

• 반환형은 반환값의 자료형이 사용되어야 함.

• 함수를 미리 선언만 할 때 반환형과 매개변수들의 자료형이 동일하게 선언되어야 함.

  • 아래 코드에서 함수 p()의 반환형으로 void가 사용된 이유는 printf() 함수의 반환형이 void이기 때문.

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#include <stdio.h>

void p(int num);

int main()
{
    int num = 12;
    p(num);

    return 0;
}

// 함수 정의
void p(int num)
{
    printf("num은 %d 입니다.\n", num);
}

---

Python 구현

• 파이썬에서는 함수 선언과 정의를 동시에 진행해야 함.
• 반환형 지정: 사용하지 않음.

함수 정의 형식

def 함수이름(매개변수1, 매개변수2, ..., 매개변수k):
    명령문
    return 반환값

• 반환값이 지정되지 않으면 None을 반환하도록 자동 설정됨:

  return None
  

유형 암시(typing hint)

• 파이썬 3.6 버전부터 C 언어의 정적 타이핑 방식이 형식적으로 지원됨.
• 주의: 정적 타이핑의 흉내만 낼 뿐, 실행과는 전혀 상관 없음.

# 계산기

# 함수 선언 및 정의
# 매개변수 유형과 반환형 명시 가능
def p(num:int) -> None:
    print(f"num은 {num}입니다.")

num:int = 12
p(num)

num /= 2
p(num)

num은 12입니다.
num은 6.0입니다.

• 주의: 엉뚱한 유형 암시도 아무 문제를 발생시키지 않음. 즉, 말 그대로 유형 암시일 뿐 실제 실행과는 무관함.

def p(num:int) -> str:
    print(f"num은 {num}입니다.")

num:int = 12
p(num)

num /= 2
p(num)

num은 12입니다.
num은 6.0입니다.

• 리스트의 경우도 포함될 리스트의 자료형을 명시해 놓고 사용 가능.

from typing import List # 대문자 L 사용에 주의

def total(xs: List[float]) -> float:
    return sum(xs)

• 보다 상세한 설명은 아래 두 사이트 참조

  • 파이썬 타입 어노테이션/힌트
  • 파이썬 typing 모듈로 타입 표시하기

• 유형이 암시된대로의 작동여부 확인을 위해서는 mypy 라는 패키지를 설치해야 함. 사용법은 아래 사이트 참조

  • 파이썬 타입 체크 - Mypy

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(C 언어) 반환값이 없는 함수

• 동영상: (나도코딩 C) 5-4 반환값이 없는 함수

• 반환값이 없는 함수. 즉, 반환 자료형이 void
• 아래 형식을 따름:

---

void 함수이름(자료형1 매개변수1, 자료형2 매개변수2, ..., 자료형k 매개변수k)
{
    명령문;
    ...
    // return 명령문이 사용되지 않아야 함
}

---

#include <stdio.h>

// 함수 선언

void function_without_return();

int main()
{
    function_without_return();

    return 0;
}

// 함수 정의
// 반환값이 없는 함수
void function_without_return()
{
    printf("반환값이 없는 함수입니다.\n");
}

함수 선언과 정의

• 함수 선언은 함수가 호출되기 이전에 지정되어 있어야 함.
  • 일반적으로 main 함수 이전에 선언함.
• 함수 정의는 이후에 아무 때나 하면 됨.
  • 일반적으로 main 함수 밖에서 정의됨.

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Python 구현

# 함수 선언

# 반환값이 없는 함수d
def function_without_return():
    print("반환값이 없는 함수입니다.")

function_without_return()

반환값이 없는 함수입니다.

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(C 언어) 반환값이 있는 함수

• 동영상: (나도코딩 C) 5-5 반환값이 있는 함수

• 반환값이 있는 함수. 즉, 반환 자료형이 반환값의 자료형으로 지정되어야 함.
• 아래 형식을 따름:

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반환형 함수이름(자료형1 매개변수1, 자료형2 매개변수2, ..., 자료형k 매개변수k)
{
    명령문;
    ...
    return 반환값
}

---

#include <stdio.h>

// 함수 선언

void p(int num);
int function_with_return();

int main()
{
    int ret = function_with_return();
    p(ret);

    return 0;
}

// 함수 정의
void p(int num)
{
    printf("num은 %d 입니다.\n", num);
}

// 반환값이 있는 함수
int function_with_return()
{
    printf("반환값이 있는 함수입니다.\n");
    return 10;
}

---

Python 구현

# 함수 정의
def p(num):
    print(f"num은 {num}입니다.")

# 반환값이 있는 함수
def function_with_return():
    print("반환값이 있는 함수입니다.")
    return 10

ret = function_with_return()
p(ret)

반환값이 있는 함수입니다.
num은 10입니다.

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(C 언어) 파라미터(전달값)이 없는 함수

• 동영상: (나도코딩 C) 5-6 전달값이 없는 함수

• 파라미터(전달값)이 전혀 사용되지 않는 함수
• 함수 호출할 때 반드시 괄호 사용해야 함.
• 반환형은 있어도/없어도 됨.
• 아래 형식을 따름:

---

반환형 함수이름()
{
    명령문;
    ...
}

---

#include <stdio.h>

// 함수 선언

void function_without_params();

int main()
{
    function_without_params();

    return 0;
}

// 함수 정의
// 전달값이 없는 함수
void function_without_params()
{
    printf("전달값이 없는 함수입니다.\n");
 }

---

Python 구현

# 전달값이 없는 함수

def function_without_params():
    print("전달값이 없는 함수입니다.")

function_without_params()

전달값이 없는 함수입니다.

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(C 언어) 파라미터(전달값)이 있는 함수

• 동영상: (나도코딩 C) 5-7 전달값이 있는 함수

• 파라미터(전달값)이 사용되는 함수
• 함수 호출할 때 반드시 적절한 수의 인자와 함께 사용해야 함.
• 반환값은 있어도 없어도 됨.
• 아래 형식을 따름:

---

반환형 함수이름(자료형1 매개변수1, 자료형2 매개변수2, ..., 자료형k 매개변수k)
{
    명령문;
    ...
}

---

#include <stdio.h>

// 함수 선언

void function_with_params(int num1, int num2, int num3);

int main()
{
    function_with_params(35, 27, 12);

    return 0;
}

// 함수 정의
// 전달값이 있는 함수
void function_with_params(int num1, int num2, int num3)
{
    printf("전달값이 있는 함수이며, 전달받은 값은 %d, %d, %d 입니다.\n", num1, num2, num3);
}

---

Python 구현

## 전달값이 있는 함수
def function_with_params(num1, num2, num3):
    print(f"전달값이 있는 함수이며, 전달받은 값은 {num1}, {num2}, {num3} 입니다.")

function_with_params(35, 27, 12)

전달값이 있는 함수이며, 전달받은 값은 35, 27, 12 입니다.

---

(C 언어) 반환값과 파라미터(전달값)이 있는 함수

• 동영상: (나도코딩 C) 5-8 반환값과 전달값이 있는 함수

• 반환값과 파라미터(전달값) 모두 사용되는 함수
• 함수 호출할 때 반드시 적절한 수의 인자와 함께 사용해야 함.
• 반환값이 반드시 적절하게 명시되어야 함.
• 아래 형식을 따름:

---

반환형 함수이름(자료형1 매개변수1, 자료형2 매개변수2, ..., 자료형k 매개변수k)
{
    명령문;
    ...
    return 반환값
}

• 반환값을 저장하여 활용 가능

---

#include <stdio.h>

// 함수 선언

int apple(int total, int ate); // 전체 total 개에서 ate 개를 먹고 남은 수를 반환


int main()
{
    // 5개의 사과 중에서 2개 먹기
    // 반환값을 저장 후 활용
    int ret = apple(5, 2);
    printf("사과 5개 중에 2개를 먹으면? %d 개가 남아요.\n", ret);

    return 0;
}

// 함수 정의
// 파라미터(전달값)도 받고, 반환값도 있는 함수
int apple(int total, int ate)
{
    return (total - ate);
}

• 반환값을 직접 활용 가능

---

#include <stdio.h>

// 함수 선언

int apple(int total, int ate); // 전체 total 개에서 ate 개를 먹고 남은 수를 반환


int main()
{
    // 5개의 사과 중에서 2개 먹기
    // 함수의 반환값 직접 활용
    printf("사과 %d 개 중에 %d 개를 먹으면? %d 개가 남아요.\n", 10, 4, apple(10,4));

    return 0;
}

// 함수 정의
// 파라미터(전달값)도 받고, 반환값도 있는 함수
int apple(int total, int ate)
{
    return (total - ate);
}

---

Python 구현

• 반환값을 저장하여 활용 가능

# 함수 정의
# 파라미터(전달값)도 받고, 반환값도 있는 함수
def apple(total, ate):
    return (total - ate)

# 5개의 사과 중에서 2개 먹기
# 반환값을 저장 후 활용

ret = apple(5, 2)
print(f"사과 5개 중에 2개를 먹으면? {ret} 개가 남아요.")

사과 5개 중에 2개를 먹으면? 3 개가 남아요.

• 반환값을 직접 활용 가능

# 함수 정의
# 파라미터(전달값)도 받고, 반환값도 있는 함수
def apple(total, ate):
    return (total - ate)

# 5개의 사과 중에서 2개 먹기
# 반환값 직접 활용

print(f"사과 {10}개 중에 {4}개를 먹으면? {apple(10,4)} 개가 남아요.")

사과 10개 중에 4개를 먹으면? 6 개가 남아요.

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(C 언어) 함수를 이용한 계산기

• 동영상: (나도코딩 C) 5-9 함수를 이용한 계산기

함수 활용 예제: 사칙연산을 실행하는 함수 선언하여 활용하기

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#include <stdio.h>

// 함수 선언
// 출력 함수 새로 선언
void p(int num);

// 계산기 함수
int add(int num1, int num2);
int sub(int num1, int num2);
int mul(int num1, int num2);
int div(int num1, int num2);


int main()
{
    int num = 2;
    num = add(num, 3);
    p(num);

    num = sub(num, 1);
    p(num);

    num = mul(num, 3);
    p(num);

    num = div(num, 6);
    p(num);
    return 0;
}

// 함수 정의
void p(int num)
{
    printf("num은 %d 입니다.\n", num);
}

int add(int num1, int num2)
{
    return num1 + num2;
}

int sub(int num1, int num2)
{
    return num1 - num2;
}

int mul(int num1, int num2)
{
    return num1 * num2;
}

int div(int num1, int num2)
{
    return num1 / num2;
}

---

Python 구현

# 함수 정의
def p(num):
    print(f"num은 {num} 입니다.")

def add(num1, num2):
    return num1 + num2

def sub(num1, num2):
    return num1 - num2

def mul(num1, num2):
    return num1 * num2

def div(num1, num2):
    return num1 / num2

num = 2

num = add(num, 3)
p(num)

num = sub(num, 1)
p(num)

num = mul(num, 3)
p(num)

num = div(num, 6)
p(num)

num은 5 입니다.
num은 4 입니다.
num은 12 입니다.
num은 2.0 입니다.

---

(C 언어) 프로젝트

• 동영상: (나도코딩 C) 5-10 프로젝트

5단계로 이루어진 곱셈 계산 맞히기 게임

---

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

// 함수 선언
// 계산기 함수
int getRandomNumber(int level);
void showQuestion(int level, int num1, int num2);
void success();
void fail();

int main()
{
    // 문이 5개가 있고, 각 문마다 어려운 수식퀴즈가 출제(랜덤)
    // 맞히면 통과, 틀리면 실패

    srand(time(NULL));
    int count = 0;           // 맞힌 문제수
    for (int i=1; i<=5; i++)
    {
        // x * y = ?
        int num1 = getRandomNumber(i);
        int num2 = getRandomNumber(i);
        //printf("%d x %d ?"), num1, num2);
        showQuestion(i, num1, num2);

        int answer = -1;

        scanf("%d", &answer);

        // (answer == -1)의 경우의 기능은 두 가지
        // 첫째: 게임을 종료하고자 할 경우 -1 입력
        // 둘째: 예외처리 기능
        //      숫자 이외의 엉뚱한 값이 입력될 경우 answer에 할당된 값이 변하지 않기 때문임.
        if (answer == -1)
        {
            printf("프로그램을 종료합니다.\n");
            exit(0);  // 프로그램 종료!
        }
        else if (answer == num1 * num2)
        {
            // 성공
            success();
            count++;
        }
        else
        {
            // 실패
            fail();
        }
    }

    printf("\n\n 당신은 5개의 비밀번호 중 %d 개를 맞혔습니다.\n", count);

    return 0;
}

// 함수 정의
int getRandomNumber(int level)
{
    // 0을 피하기 위해 +1 사용
    return rand() % (level * 7) + 1;
}

void showQuestion(int level, int num1, int num2)
{
    printf("\n\n\n### %d 번째 비밀번호 ###\n", level);
    printf("\n\t%d x %d 는? \n\n", num1, num2);
    printf("#######################\n");
    printf("\n비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> ");
}

void success()
{
    printf("\n >> Good! 정답입니다.\n");
}

void fail()
{
    printf("\n >> 땡! 틀렸습니다.\n");
}

---

Python 구현

import random 
import time
import sys

## 현재 시간에 맞추어 무작위로 정수 생성 가능
# time 함수: 1970.01.01 이후 흐른 시간(ns 단위)
current_time = int(time.time())
# 현재 시간 기준으로 무작위수 생성 지정
random.seed(current_time)

# 함수 정의
def getRandomNumber(level):
    # 0을 피하기 위해 +1 사용
    return random.randint(0, sys.maxsize) % (level * 7) + 1

def showQuestion(level, num1, num2):
    print("\n\n\n### %d 번째 비밀번호 ###\n" % level)
    print("\n\t%d x %d 는? \n\n" % (num1, num2))
    print("#######################\n")
    print("\n비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> ")

def success():
    print("\n >> Good! 정답입니다.\n")

def fail():
    print("\n >> 땡! 틀렸습니다.\n")

# 문이 5개가 있고, 각 문마다 어려운 수식퀴즈가 출제(랜덤)
# 맞히면 통과, 틀리면 실패

count = 0           # 맞힌 문제수

for i in range(1,6):
    # x * y = ?
    num1 = getRandomNumber(i)
    num2 = getRandomNumber(i)
    #printf("%d x %d ?"), num1, num2)
    showQuestion(i, num1, num2)

    # 정수가 아닌 엉뚱한 답변 예외처리하기
    try:
        answer = int(input("답을 입력하세요: "))
    except:
        print("정수를 입력하지 않았습니다.")
        print("프로그램을 종료합니다.\n")
        sys.exit(0)

    # 정수가 입력된 경우
    if (answer == -1):
        print("프로그램을 종료합니다.\n")
        sys.exit(0)        
        
    elif (answer == num1 * num2):
        # 성공
        success()
        count = count + 1
    else:
        # 실패
        fail()

print("\n\n 당신은 5개의 비밀번호 중 %d 개를 맞혔습니다.\n" % count)

### 1 번째 비밀번호 ###


	7 x 5 는? 


#######################


비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> 
답을 입력하세요: 35

 >> Good! 정답입니다.




### 2 번째 비밀번호 ###


	1 x 5 는? 


#######################


비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> 
답을 입력하세요: 5

 >> Good! 정답입니다.




### 3 번째 비밀번호 ###


	17 x 13 는? 


#######################


비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> 
답을 입력하세요: 221

 >> Good! 정답입니다.




### 4 번째 비밀번호 ###


	19 x 6 는? 


#######################


비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> 
답을 입력하세요: 114

 >> Good! 정답입니다.




### 5 번째 비밀번호 ###


	30 x 26 는? 


#######################


비밀번호를 입력하세요 (종료: -1) >> 
답을 입력하세요: 780

 >> Good! 정답입니다.



 당신은 5개의 비밀번호 중 5 개를 맞혔습니다.

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