I. 내장함수

내장함수는 입․출력함수와 같이 복잡한 처리루틴을 프로그래밍 언어를 만들 때 미리 만들어 제공하는 함수를 말합니다. 대부분 헤더파일에 포함되어 있고 C언어에서는 많은 헤더파일을 제공하고 있습니다. 다음은 각각의 헤더파일에 들어 있는 내장함수들입니다.

 

【헤더파일의 종류】

종류

기능

내장 함수

stdio.h

표준 입출력 함수 등을 정의

printf(), scanf(), gets(), getchar(), puts(), putchar(), fgetc(), fgets(), fputc(), fputs(), fopen(), fclose() 등

conio.h

직접 콘솔 입출력 함수 등을 정의

getch(), getche(), putch(), cgets() 등

math.h

수학 함수와 매크로 정의

sin(), cos(), tan(), exp(), log(), sqrt(), abs(), fabs(), pow(), fmod() 등

string.h

문자열 처리 함수 정의

strcat(), strcpy(), strcmp(), strncat() 등

ctype.h

문자 검사 매크로 정의

isalpha(), islower(), isupper(), tolower(), toupper() 등

 

1.   수학함수

함수

설명

사용 예 → 결과값

sqrt(x)

 의 값

sqrt(900.0);   → 30.0

exp(x)

의 값

exp(1.0);  → 2.718282

log(x)

 의 자연 로그 값

log(2.718282)   → 1.0

log10(x)

의 상용 로그 값

log10(100.0); → 2.0

fabs(x)

abs(x)

의 절댓값

fabs(-5.3); → 5.3  (double type)

abs(-5); → 5 (integer type)

ceil(x)

보다 큰 가장 작은 정수값

ceil(9.2); → 10.0

floor(x)

보다 작은 가장 큰 정수값

floor(9.2); → 9.0

round(x)

를 소수첫째 자리에서 반올림

round(5.6); → 6.0

round(5.3); → 5.0

pow(x, y)

 (, 는 double)

pow(2,7);  → 128.0

pow(9, .5); → 3.0

fmod(x, y)

 의 나머지를 부동소수점형으로 나타냄

fmod(13.657, 2.333) → 1.992

sin(x)

의 sin값, 는 라디안

sin(0.0); → 0.0

cos(x)

의 cos값, 는 라디안

cos(0.0); → 1.0

tan(x)

의 tan값, 는 라디안

tan(0.0); → 0.0

 

abs()와 fabs()의 원형을 보면

Int abs(int);

double fabs(double);

 

입니다. 정수의 절댓값을 구하기 위해서는 asb()를 사용하고 실수형의 절댓값을 구하기 위해서는 fasb()를 사용합니다. 당연히 asb()가 fabs()보다 빠릅니다.

 

double round (double a);
float roundf (float a);
long double roundl (long double a);

⁌ 예제 프로그램 ⁍

수학함수를 사용하여 다음 실행결과가 나오는 프로그램을 만들어 봅시다.

 

【실행 결과】

제곱근 16 = 4

-123의 절대값 = 123

-123.34의 절대값 = 123.34

2의 8제곱 = 256

 

%FontSize=11 %TeXFontSize=11 \documentclass{article} \pagestyle{empty} \begin{document} \[ \sqrt{16}=4 \] \end{document}이지만 C언어에서의 sqrt함수의 원형은 double sqrt(double)이므로 인수를 double형으로 기입하고 반환값이 double형이므로 이를 정수형으로 변환한 다음 정수형으로 출력하여야 합니다. 물론 인자는 double 대신에 정수형으로 써도 됩니다.

 

pow함수도 C언어에서의 함수 원형은 double pow(double base, double n)이므로 sqrt와 같은 방식으로 처리하여야 합니다.

 

 

【소스 프로그램】

// File Name : ex091_math.c

#include <stdio.h>

#include <math.h>

int main(void){

  printf("제곱근 16 = %d\n", sqrt(16));

  printf("제곱근 16 = %d\n", sqrt(16.0));

  printf("제곱근 16 = %f\n", sqrt(16));

  printf("제곱근 16 = %f\n", sqrt(16.0));

  printf("제곱근 16 = %d\n", (int)sqrt(16.0));

  printf("-123의 절대값 = %d\n",abs(-123));

  printf("-123.34의 절대값 = %f\n",fabs(-123.34));

  printf("2의 8제곱= %ld\n",(int)pow(2, 8));

  return 0;

}

 

【실행 결과】

제곱근 16 = 0

제곱근 16 = 0

제곱근 16 = 4.000000

제곱근 16 = 4.000000

제곱근 16 = 4

-123의 절대값 = 123

-123.34의 절대값 = 123.340000

2의 8제곱= 256

 

【소스 프로그램】

// File Name : ex092_math02

#include <stdio.h>

#include <math.h>

int main(void){

  printf("제곱근 16 = %d\n",(int)sqrt(16.0));

  printf("-123의 절대값 = %d\n",abs(-123));

  printf("2의 8제곱= %ld\n",(int)pow(2, 8));

  printf("23 / 3의 나머지 = %d\n",(int)fmod(23.0, 3.0));

  printf("23.13 / 3.45 = %f\n", 23.13/ 3.45);

  printf("23.13 / 3.45의 나머지 = %f\n",fmod(23.13, 3.45));

  return 0;

}

 

【실행 결과】

제곱근 16 = 4

-123의 절대값 = 123

2의 8제곱= 256

23 / 3의 나머지 = 2

23.13 / 3.45 = 6.704348

23.13 / 3.45의 나머지 = 2.430000

 

다음은 키보드로 하나의 소문자를 입력받아 대문자로 출력하는 것을 내장함수를 이용한 프로그램이다. "ctype.h" 들어있는 toupper()함수를 사용하면 간단히 됩니다.

 

【소스 프로그램】

#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

int main(void){

  char ch1;

  printf("문자 입력 : ");

  ch1=getchar();

  if(isupper(ch1))

   printf("결과 = %c\n", ch1);

  else

   printf("결과 = %c\n", toupper(ch1));

  return 0;

}

 

【실행 결과】

문자 입력 : a

결과 = A

 

 

 

 ⁌ 예제 프로그램 ⁍

현금 10,000,000원을 이자율 연 1.5%로 은행에 정기예금하였을 때에 3년 후에 얼마(원리금)가 되는가를 계산하여 봅시다.

 

1년 후 :      원금 10,000,000     이자 10,000,000 × 0.015 = 150,000

                원리금 10,000,000 + 150,000 = 10,150,000

2년 후 :      원금 10,150,000     이자 10,150,000 × 0.015 = 152,250

                원리금 10,150,000 + 152,250= 10,302,250

3년 후 :      원금 10,302,250     이자 10,302,250 × 0.015 = 154,534

                원리금 10,302,250  + 154,534= 10,456,784

 

그렇지만 언제까지 이렇게 계산할 수는 없겠죠? 우리가 지겨워 했던 수학을 이용하여 공식으로 만들어 봅시다.

 

원금: P, 이자율 : i, 원리금 : s

 

1년 후 : 

2년 후 : 

3년 후 : 

.............................

.............................

.............................

n년 후 : 

 

따라서 n년 후의 원리합계는 입니다.

그렇지만 우리 현실세계에서는 이자는 1년에 한 번 지급되는 것이 아니라 월에 한 번 지급되므로 이자율을 연이율을 12로 나눈 월이율로, 지급을 1회가 아니라 12회로 지정하여야 합니다.

그래서 이자율을 , 이자 지급회수를 으로 지정하여야 합니다.

따라서 n 년 후의 원리합계는 입니다.

 

【소스 프로그램】

// File Name: ex0031_principle_01.c

#include<stdio.h>

#include<math.h>

 

int main(){

  long p, s;

  double i, s_dou;

 

  p = 10000000;

  i = 0.015;

  s_dou=p*pow(1+i/12,36);

    s=(long)round(s_dou);

  printf("3년후 원리합계=%lf\n",s_dou);

  printf("3년후 원리합계=%ld",s);

}

 

【실행 결과】

3년후 원리합계=10459984.652815

3년후 원리합계=10459985

 

다음은 ○○은행에서 인터넷 사이트에서 제공하는 계산기입니다. 3년 후의 원리합계가10459984.652815을 반올림한 10,459,985 원임을 알 수 있습니다.

 

 

다음과 같이 출력하는 삼각함수표를 만들어 봅시다.

 

【실행 결과】

각도    sin(x)          cos(x)          tan(x)

  0     0.000000        1.000000        0.000000

  1     0.017452        0.999848        0.017455

  2     0.034899        0.999391        0.034921

..................................................

 29     0.484810        0.874620        0.554309

 30     0.500000        0.866025        0.577350

 31     0.515038        0.857167        0.600860

..................................................

 44     0.694658        0.719340        0.965688

 45     0.707107        0.707107        1.000000

 46     0.719340        0.694658        1.035530

.................................................. 

 60     0.866025        0.500000        1.732050

 61     0.874620        0.484810        1.804047

..................................................

 89     0.999848        0.017453        57.288901

 90     1.000000        0.000000        3060023.306953

 

상수 선언

【형식】

const 자료형 상수명=상수값

 

【예】

const double PI = 3.141592;

 

삼각함수값을 계산할 때는 60분법이 아닌 라디안으로 계산하여야 합니다.

 

60분법 각 --> 라디안 각

 

%FontSize=12 %TeXFontSize=12 \documentclass{article} \pagestyle{empty} \begin{document} \[ Radian = angle \times \frac{ \pi} { 180} \] \end{document}

 

【소스 프로그램】

// File Name : ex0041_trigonometry.cpp

#include<stdio.h>

#include<math.h>

 

int main(void)

{

    const double PI = 3.141592;

    double result = 0;

 

    // sin, cos 값 (0 ~ 90)

    printf("각도\tsin(x)\t\tcos(x)\t\ttan(x)\n");

    for (int x = 0; x <= 90; x ++) {

        printf("%3d\t", x);

        printf("%lf\t", sin(x*PI/180.0));

        printf("%lf\t", cos(x*PI/180.0));

        printf("%lf\n", tan(x*PI/180.0));

    }

 

    return 0;

}

 

 

 

 

두 점 간의 거리

두 점 간의 거리는 중학교 수준의 수학이므로 설명은 생략하고, 공식만 제시하겠습니다.

 

 두 점간의 거리   

 

⁌ 예제 프로그램 ⁍

두 점의 좌표를 입력하여 다음과 같이 두 점 간의 거리를 계산하여 출력하는 프로그램을 작성하여 봅시다.

 

【실행 결과】

첫 번째 점의 좌표 (x, y)를 입력하시오:3.0, 6.0

두 번째 점의 좌표 (x, y)를 입력하시오:-12,-5

두 점 사이의 거리는 18.60입니다.

 

좌표를 입력하는 형식이 3.0, 6.9 으로 , 를 같이 입력하므로 다음과 같이 scanf함수 내에 , 를 삽입하여야 합니다.

 

scanf("%lf, %lf", &x1, &y1);

 

【소스 프로그램】

#include <stdio.h>

#include <math.h>

 

int main(){

        double x1, y1, x2, y2, distance;

        char enterKey;

        printf("첫 번째 점의 좌표 (x, y) 입력:");

        scanf("%lf, %lf", &x1, &y1);

        scanf("%c", &enterKey);

        printf("두 번째 점의 좌표 (x, y) 입력:");

        scanf("%lf, %lf", &x2, &y2);

 

        distance = sqrt((x2-x1) * (x2-x1) + (y2-y1) * (y2-y1));

        printf("두 점 사이의 거리= %.2lf", distance);

  return 0;

 

}

 

scanf("%lf, %lf", &x1, &y1); 을 실행했을 때 두 수를 입력하고 엔터키를 치면 두 수는 x1, y1에 입력이 되지만 엔터키는 다음 scanf함수에 입력이 되므로 두 번째 점의 좌표는 입력이 되지를 않습니다. 이를 해결하기 위하여

scanf("%c", &enterKey);를 사용하여 첫번째 입력한 엔터키를 enterKey에 저장하기 때문에 두 번째 점의 좌표를 입력받을 수 있습니다.

 

복잡하면 다음 형식으로 프로그래밍합니다.

 

// File Name : ex244.c

#include <stdio.h>

#include <math.h>

 

int main(){

        double x1, y1, x2, y2, distance;

        printf("첫 번째 점의 x 좌표 입력:");

        scanf("%lf", &x1);

        printf("첫 번째 점의 y 좌표 입력:");

        scanf("%lf", &y1);

        printf("두 번째 점의 x 좌표 입력:");

        scanf("%lf", &x2);

        printf("두 번째 점의 y 좌표 입력:");

        scanf("%lf", &y2);

 

        distance = sqrt((x2-x1) * (x2-x1) + (y2-y1) * (y2-y1));

        printf("두 점 사이의 거리= %.2lf", distance);

  return 0;

 

}