Chapter 1. 표준 입출력 함수
C 언어는 프로그래밍에 필요한 여러 기능들을 미리 함수 형태로 만들어서 사용자에게 제공하고 있는데 이러한 함수들은 종류별로 헤더 파일(Header File)에 저장되어 있습니다. 따라서 사용자는 사용하고자 하는 함수가 속해있는 헤더 파일의 사용 방법만 알면 됩니다. 컴퓨터에서 일반적인 데이터의 입출력은 키보드와 모니터를 이용합니다. 이와 같은 입출력 장치를 표준 입출력 장치라고 하고, 이때 사용되어지는 함수가 표준 입출력 함수입니다.
표준 입출력 함수는 시스템에서 제공하는 “stdio.h”라는 헤더 파일에 저장되어 있으므로 사용자가 이 함수를 사용하기 위해서는 프로그램의 첫 부분에 #include <stdio.h>라고 기술해야 합니다.
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서식에 맞춘 입출력 함수 |
printf(), scanf() 등 |
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단일 문자 입출력 함수 |
getchar(), putchar(), getch(), getche() 등 |
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문자열 입출력 함수 |
gets(), puts() 등 |
I. 서식에 맞춘 입·출력 함수
1. printf()함수
printf() 함수는 데이터를 서식에 맞추어 화면상(모니터)에 출력하고자 할 때 사용하는 함수입니다.
【형식】
printf("문자열");
printf("서식 문자열", 인수1[,인수2,…]);
변환 문자는 ‘%’로, 제어 문자는 ‘\’로 시작되는 문자를 의미하며 C 언어에서는 특별한 의미를 갖습니다. C 언어에서 사용하는 변환 문자와 제어 문자는 다음과 같습니다.
【변환 문자와 기능】
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변환문자 |
기 능 |
자료형 |
|
%d %o %x %u %ld %lld %lo %lx %lu %llu |
인수를 10진수로 출력 8진수로 출력 16진수로 출력 부호 없는 10진수로 출력 long 형의 10진수로 출력 long long 형의 10진수로 출력 long 형의 8진수로 출력 long 형의 16진수로 출력 long 형의 부호 없는 10진수로 출력 long long 형의 부호 없는 10진수로 출력 |
정수형 |
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%c |
하나의 문자로 출력 |
문자형 |
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%s |
문자열 출력 |
문자열 |
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%f %lf %Lf %e %g |
float형태로 출력 double 형태로 출력 long double 형태로 출력 지수 형태로 출력 %f나 %e 중에서 문자 수가 적은쪽으로 출력 |
부동소수점형 |
【제어 문자와 기능】
|
제어문자 |
기 능 |
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\n \t \b \r \a \0 \f \\ \' \" \ddd |
줄 바꾸어 출력한다. 수평으로 tab만큼 칸을 띄운다 커서를 뒤로 한 칸 이동한 후 출력한다. 현재 라인의 처음으로 커서 이동한다. ‘삑’ 하는 벨소리를 낸다 문자열의 끝을 나타낸다. 출력 중 page skip을 수행한다. \ 를 출력한다. ' 를 출력한다. " 를 출력한다. 8진수로 ASCII 코드
값을 부여한다. |
【소스 프로그램】
// File Name : ex0016_print01.c
#include<stdio.h>
int main(void){
printf("첫 C언어 프로그램입니다….");
printf("오재관 C언어 교실입니다….");
return 0;
}
【실행 결과】
D:\Data\c>a
첫 C언어 프로그램입니다….오재관 C언어 교실입니다….
D:\Data\c>
【소스 프로그램】
// File Name : ex0017_print02.c
#include<stdio.h>
int main(void){
printf("첫 C언어 프로그램입니다….\n");
printf("오재관 C언어 교실입니다….");
return 0;
}
【실행 결과】
첫 C언어 프로그램입니다….
오재관 C언어 교실입니다….
【소스 프로그램】
// File Name : ex0018_printf02.c
#include <stdio.h>
int main(void){
printf("정수형->정수형=%d\n", 20+30);
printf("부동소수점형->정수형=%d\n", 20.0+30.0);
printf("정수형->부동소수점형=%f\n", 20+30);
printf("부동소수점형->부동소수점형=%f\n", 20.0+30.0);
}
【실행 결과】
정수형->정수형=50
부동소수점형->정수형=0
정수형->부동소수점형=50.000000
부동소수점형->부동소수점형=50.000000
서식 문자열에는 모든 문자를 사용할 수 있으며 변환 문자와 제어 문자를 제외하고는 기술한 그대로 출력된다. 인수가 있을 경우에는 서식 문자열 내에 인수의 개수만큼 변환 문자가 있어야 하며, 인수와 변환 문자는 1:1로 대응되어 출력되므로 인수의 자료형과 변환 문자의 자료형도 반드시 일치해야 한다.
【소스 프로그램】
// File Name : ex0019_printf02.c
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("x=%d y=%d x+y=%d", 10, 20, 10+20);
return 0;
}
【실행 결과】
x=10 y=20 x+y=30
【소스 프로그램】
// File Name : ex0020_printf02.c
#include <stdio.h>
int main(void){
int i_data=80;
float f_data=123.4;
char c_data='A';
printf("** printf문 연습 **\n");
printf("i_data = %d\n", i_data);
printf("f_data = %f\n", f_data);
printf("c_data = %c\n", c_data);
return 0;
}
【실행 결과】
** printf문 연습 **
i_data = 80
f_data = 123.400000
c_data = A
사용자가 원하는 만큼의 자릿수와 출력 방향을 지정하여 출력하고자 할 때는 다음의 형식으로 자릿수와 출력 방향을 지정할 수 있다.
printf("%[-m.n]변환 문자");
m : 전체 자릿수,
- : 출력 방향 기준
n : 소수 이하 자릿수(부동소수점형) 또는
출력할 문자수(문자열)
10.2f 는 10자리(소숫점 포함)를 확보하여 소수점 밑으로 2자리를 출력하라는 뜻입니다. 따라서 10.2f로 지정하면 정수부분 7자리, 소수부분 2자리가 출력이 됩니다. 지정된 소수점
자리보다 실제 숫자가
더 많은 경우에는
반올림하여 출력이 됩니다.
10.2f 는 10자리를 확보하여
소수점 밑으로 2자리를 출력하라는
뜻입니다.
- 가 없으면 오른쪽 정렬, -가 붙으면 왼쪽 정렬
【소스 프로그램】
// File Name : ex023_printf03.c
#include <stdio.h>
int main(void){
int i=123;
float fl=34.56;
double db=34.56;
char c[6]="SEOUL";
printf("** 자릿수 ** \n");
printf("1234567890\n");
printf("d형식\n"); printf("%d\n", i);
printf("-d형식\n"); printf("%-d\n", i);
printf("10d형식\n"); printf("%10d\n", i);
printf("-10d형식\n"); printf("%-10d\n", i);
printf("2d형식\n"); printf("%2d\n", i);
printf("05d형식\n"); printf("%05d\n\n", i);
printf("f형식\n"); printf("%f\n", fl);
printf("10.3f형식\n"); printf("%10.3f\n", fl);
printf("-10.3f형식\n"); printf("%-10.3f\n", fl);
printf(".3f형식\n"); printf("%.3f\n\n", fl);
printf("lf형식\n"); printf("%lf\n", db);
printf("-10.3lf형식\n"); printf("%-10.3lf\n", fl);
printf(".3lf형식\n"); printf("%.3lf\n\n", fl);
printf("s형식\n",c); printf("%s\n", c);
printf("-s형식\n",c); printf("%-s\n", c);
printf("10s형식\n",c); printf("%10s\n", c);
printf("-10s형식\n",c); printf("%-10s\n", c);
printf("10.3s형식\n",c); printf("%10.3s\n", c);
printf("-10.3s형식\n",c); printf("%-10.3s\n", c);
return 0;
}
【실행 결과】
** 자릿수 **
1234567890
d형식
123
-d형식
123
10d형식
123
-10d형식
123
2d형식
123
05d형식
00123
f형식
34.560001
10.3f형식
34.560
-10.3f형식
34.560
.3f형식
34.560
lf형식
34.560000
-10.3lf형식
34.560
.3lf형식
34.560
s형식
SEOUL
-s형식
SEOUL
10s형식
SEOUL
-10s형식
SEOUL
10.3s형식
SEO
-10.3s형식
아스키 코드 테이블
진법 변환
【소스 프로그램】
// File Name : ex024_printf04.c
#include <stdio.h>
#include<math.h>
int main(void){
char ch=65;
int a=32767;
int b=32768;
int c=2147483647;
int d=2147483648;
long e=2147483648;
unsigned long ul=2147483648;
printf("char형 ch=%c\n",ch);
printf("char형 ch+1=%c\n",ch+1);
printf("int형 ch=%d\n",ch);
printf("int형 a=%d\n",a );
printf("int형 b=%d\n",b );
printf("int형 c=%d\n",c );
printf("int형 d=%d\n",d );
printf("long형 e=%ld\n", e); // long형 ld사용
printf("unsigned long형 ul=%u\n", ul); //unsigned long형 ul 사용
printf("float형=%f\n", 3.4*pow(10,38));
printf("float형=%f\n", 1.7*pow(10,308));
printf("float형=%e\n", 1.7*pow(10,308));
printf("double형=%f\n", 1.7*pow(10,308)); // double형 f사용
printf("double형=%e\n", 1.7*pow(10,308)); // double형 e사용
printf("double형=%e\n", 1.1*pow(10,4932));
printf("long double형=%Le\n", 1.1*(long double)pow(10,4932));
//double형 Lf사용
}
【실행 결과】
D:\Data\c>a
char형 ch=A
char형 ch+1=B
int형 ch=65
int형 a=32767
int형 b=32768
int형 c=2147483647
int형 d=-2147483648
long형 e=-2147483648
unsigned long형 ul=2147483648
float형=340000000000000000000000000000000000000.000000
float형=16999999999999999000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000.000000
float형=1.700000e+308
double형=1699999999999999900000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
000000000000000000.000000
double형=1.700000e+308
double형=1.#INF00e+000
long double형=-3.698867e+215
【소스 프로그램】
// File Name : ex024_printf04.c
#include <stdio.h>
int main(void){
printf("char형의 크기=%u\n", sizeof(char));
printf("int형의 크기=%u\n", sizeof(int));
printf("long형의 크기=%u\n", sizeof(long));
printf("float형의 크기=%u\n", sizeof(float));
printf("double형의 크기=%u\n", sizeof(double));
printf("long double형의 크기=%u\n", sizeof(long double));
}
【실행 결과】
D:\Data\c>a
char형의 크기=1
int형의 크기=4
long형의 크기=4
float형의 크기=4
double형의 크기=8
long double형의 크기=16
2. scanf()
scanf() 함수는 키보드를 통하여 입력 서식에 맞게 데이터를 입력받고자 할 때 사용하는 함수입니다.
scanf("서식 문자열", &인수1[,&인수2,…]);
단, 배열명에는 배열명 자체가 주소를 나타내므로 ‘&’를 쓰지 않습니다.
scanf() 함수의 서식 문자열에는 제어문자나 문자열을 사용할 수 없으며 오직 변환 문자만을 사용해야 합니다. 또한 여러 개의 데이터를 한꺼번에 입력하고자 할 때는 Tab, Space bar, Enter 키로서 각각의 데이터를 구분해야 합니다.
위의 scanf() 함수는 2개의 정수형 데이터와 1개의 부동소수점형 데이터를 입력받아 a, b, c 변수에 기억시킵니다. 일반 변수를 인수로 사용할 때는 반드시 인수 앞에 주소 연산자인 & 기호를 꼭 사용해야 합니다. scanf()에서 입력되는 데이터를 지정할 때 사용하는 변환문자는 기본적으로 printf()함수와 동일합니다.
【변환 문자와 기능】
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변환문자 |
기 능 |
자료형 |
|
%d %o %x %u %ld %lo %lx %lu |
10진수로 입력 8진수로 입력 16진수로 입력 부호 없는 10진수로 입력 long 형의 10진수로 입력 long 형의 8진수로 입력 long 형의 16진수로 입력 long 형의 부호 없는 10진수로 입력 |
정수형 (char, short, int형) |
|
정수형 (long 형) |
||
|
%c |
하나의 문자로 입력 |
문자형 |
|
%s |
문자열 입력 |
문자열 |
|
%f %lf %e |
float 형태로 입력 double 형태로 입력 지수 형태로 입력 |
부동소수점형 |
【소스 프로그램】
// File Name : ex031_scanf01.c
#include <stdio.h>
int main(void){
int height;
float weight;
printf("신장 입력 : "); scanf("%d", &height);
printf("체중 입력 : "); scanf("%f", &weight);
printf("\n입력된 신장 = %d cm", height);
printf("\n입력된 체중 = %.2f kg", weight);
}
【실행 결과】
신장 입력 : 175
체중입력 : 70.5
입력된 신장 =175 cm
입력된 체중 = 170.50 kg
위의 프로그램이 실행되면 ‘신장 입력 : ’이 출력된 다음, 입력을 요구하는 커서가 깜빡거린다. 데이터를 입력하면 ‘체중 입력 : ’이 출력되고 다시 데이터를 입력하면 실행 결과가 출력된다. 데이터 입력시 자료형을 일치시켜 입력한다.
상수 지정 방법
const 자료형 상수이름=상수값
예) const double PI=3.141592;
2개의 각도(자연수)를 입력하여 sin, cos, tan 값은 구하는 프로그램
sin, cos, tan는 라디안 값을 입력 받으므로 입력한 일반각을 라디안으로 바꿈
【소스 프로그램】
// File Name : ex032_scanf02.c
#include<stdio.h>
#include<math.h>
const double PI=3.141592;
int main(void){
int angle1, angle2;
float valSign1, valSign2;
float valCos1, valCos2;
float valTan1, valTan2;
printf("각도1 입력 : "); scanf("%d", &angle1);
printf("각도2 입력 : "); scanf("%d", &angle2);
valSign1=sin(angle1*PI/180.0) ; valSign2=sin(angle2*PI/180.0);
valCos1=cos(angle1*PI/180.0); valCos2=cos(angle2*PI/180.0);
valTan1=tan(angle1*PI/180.0); valTan2=tan(angle2*PI/180.0);
printf("sin %d= %f, sin %d= %f\n", angle1, valSign1, angle2, valSign2);
printf("cos %d= %f, cos %d= %f\n",angle1, valCos1, angle2, valCos2);
printf("tan %d= %f, tan %d= %f\n", angle1, valTan1, angle2, valTan2);
return 0;
}
【실행 결과】
각도1 입력 : 45
각도2 입력 : 60
sin 45= 0.707107, sin 60= 0.866025
cos 45= 0.707107, cos 60= 0.500000
tan 45= 1.000000, tan 60= 1.732050
【소스 프로그램】
#include <stdio.h>
int main(void){
int num;
char name[15];
printf("학번 : "); scanf("%d", & num);
printf("이름 : "); scanf("%s", name);
printf("학번은 %d이고 이름은 %s 입니다.", num, name);
return 0;
}
【실행 결과】
학번 : 10101
이름 : 오재관
학번은 10101이고 이름은 오재관입니다.
위의 프로그램을 실행하면 scanf() 함수는 공백을 포함한 문자열은 입력할 수 없어 사용자가 원하는 결과를 얻을 수 없습니다. 따라서 문자열을 입력할 때는 문자열 입력 함수인 gets() 함수를 사용합니다.
II. 단일 문자 입·출력 함수
scanf()와 printf() 함수를 이용해도 단일 문자의 입출력이 가능하지만, C 언어에서는 단일 문자를 입출력하는 함수를 따로 제공하고 있다.
1. getchar()
getchar() 함수는 키보드로 하나의 문자를 입력받을 수 있도록 하는 함수로서, 문자를 입력하고 반드시 Enter 키를 입력해야 데이터가 프로그램에 전달된다.
【형식】
getchar()
getchar() 함수는 괄호 안에 인수를 사용하지 않습니다.
【소스 프로그램】
#include <stdio.h>
int main(void){
char a;
printf("영문자 입력 : ");
a = getchar();
printf("입력한 문자는 %c이고 ASCII코드 값은 %d입니다.", a, a);
}
【실행 결과】
영문자 입력 : A
입력한 문자는 A이고 ASCII코드 값은 65입니다.
02. getche() 함수
getche() 함수는 getchar() 함수처럼 단일 문자를 입력받을 때 사용한다. 두 함수의 차이는 getchar() 함수는 데이터 입력 후 엔터키를 쳐서 실행시키지만 getch() 함수는 데이터의 입력과 동시에 입력 데이터를 화면에 표시하지도 않고 바로 프로그램에 전달된다.
【소스 프로그램】
#include <stdio.h>
int main(void){
char c1;
printf("영문자 입력 : ");
c1 = getche();
printf("\n입력한 문자는 %c이고 ASCII코드 값은 %d입니다.", c1, c1);
}
【실행 결과】
영문자 입력 : B
입력한 문자는 B이고 ASCII코드 값은 66입니다.
03. getch()
getch() 함수는 getche() 함수 같이 데이터 입력 즉시 프로그램에 전달되어 실행되나 입력하는 문자가 화면에 나타나지 않는 것만 다릅니다. getche() 함수는 입력 문자열이 화면에 나타나나 getch()함수는 입력하는 문자가 화면에 나타나지 않습니다.
【소스 프로그램】
#include <stdio.h>
int main(void){
char c2;
printf("영문자 입력 : ");
c2 = getch();
printf("\n입력한 문자는 %c이고 ASCII코드 값은 %d입니다.", c1, c1);
}
【실행 결과】
영문자 입력 :
입력한 문자는 a이고 ASCII코드 값은 97입니다.
04. putchar()
putchar() 함수는 단일 문자를 출력하는 함수입니다.
【형식】
getchar(출력할 내용이나 인수)
【소스 프로그램】
#include <stdio.h>
int main(void){
char munja;
printf("영문자 입력 : ");
munja = getchar();
putchar(munja);
putchar('\n');
printf("영문자 입력 : ");
putchar(munja=getch());
putchar('\n');
putchar('k');
putchar('k'+2);
}
【실행 결과】
영문자 입력 : K
K
영문자 입력 : K
km
III. 문자열 입출력 함수
1. gets()
gets() 함수는 키보드로부터 문자열을 입력받을 때 사용하는 함수입니다. 앞에서 설명한 scanf() 함수는 입력 데이터의 구분을 TAB키나 SpaceBar 키에 의해 구분하지만 gets() 함수는 Enter 키에 의해서만 입력의 끝을 구분하므로 문자열 중간 중간에 공백도 입력할 수 있습니다.
【원형】
char *gets (char *);
리턴값은 입력받은 배열의 포인터이고 입력에 성공하면 배열에 문자열이 입력이 되므로 특별한 경우가 아니고서는 리턴값을 사용할 일이 없습니다.
【형식】
#include <stdio.h>
gets(문자열 변수);
【소스 프로그램】
// File Name : gets_01.c
#include <stdio.h>
int main(void){
char name[20];
printf("이름 입력 : ");
gets(name);
printf("입력한 이름: %s\n", name);
return 0;
}
【실행 결과】
이름 입력 : 오재관
입력한 이름: 오재관
다음은 gets 함수와 scanf 함수의 차이점을 확인하는 프로그램입니다.
【소스 프로그램】
// File Name : gets_02.c
#include <stdio.h>
int main(void){
char gname[20], sname[20];
printf("이름 입력 : "); gets(gname);
printf("이름 입력 : "); scanf("%s", sname);
printf("이름 출력(gets() 사용) : %s\n", gname);
printf("이름 출력(scanf() 사용) : %s\n", sname);
}
【실행 결과】
이름 입력 : Jaekwan Oh
이름 입력 : Jaekwan Oh
이름 출력(gets() 사용) : Jaekwan Oh
이름 출력(scanf() 사용) : Jaekwan
scanf() 함수인 경우, 공백 전까지만 문자열을 인식하므로 sname의 값은 'Jaekwan'까지만 기억됩니다. gets()함수는 공백이 있더라고 엔터키를 칠 때까지의 문자열이 전부 기억이 됩니다.
[한걸음 더]
위 프로그램은 문자열의 기억 장소를 20byte를 확보하였으모로 20byte 이상 입력하면 19byte 까지만 입력되고 마지막에 NULL문자가 입력되고 나머지는 잘린다고 생각할 수 있지만 실제로는 그렇지 않습니다. 그 이상 입력하여도 문자열을 입력이 됩니다. 배열의 크기보다 큰 데이터를 입력하면 입력이 되지를 않아야 하는데 입력이 되고, 입력이 된다는 이야기는 허용되지 않은 기억공간을 침해하는 것이므로 이러한 점이 아주 큰 문제를 일으킬 수가 있습니다. 따라서 이 함수는 사용하기는 편하지만 사용자의 잘못된 입력을 막을 수 있는 방법이 없으므로 가급적 사용하지 않는 것이 좋습니다. 이 함수는 2011년에 C 표준함수에서 제외되었습니다.
이러한 사항을 이해할 수 있는 예제를 추가
05. puts()
puts() 함수는 문자열을 출력할 때 사용하는 함수입니다. put() 함수는 출력후에 자동으로 줄을 바꾸므로 '\n'을 사용할 필요가 없습니다.
int puts(char *);
리턴값은 정상 출력의 경우에는 0이고, 출력에 실패한 경우에는 -1입니다. 이 함수도 특별히 필요한 경우가 아니고서는 리턴값을 처리할 경우가 별로 없습니다.
【형식】
puts(문자열 상수 또는 문자열 변수)
【소스 프로그램】
#include <stdio.h>
int main(void){
char name[20], tel_no[15];
puts("이름을 입력하세요."); gets(name);
puts("전화번호를 입력하세요."); gets(tel_no);
printf("이름 : %s 전화번호 : %s", name, tel_no);
}
【실행 결과】
이름을 입력하세요.
오재관
전화번호를 입력하세요.
010-999-3333
이름 : 오재관 전화번호 : 010-999-3333
gets()와 puts()함수는 그다지 안정적이지 않으므로 뒤에서 다루게 되는 파일에서 데이터를 입력하는 fgets()와 파일로 데이터를 출력하는 fputs()함수를 사용하는 것이 좋습니다.
06. fgets 함수
fgets 함수는 뒤에서 기술되어 있는 파일처리에서 자세히 다루겠지만 여기서는 간단히 gets 대용으로 사용할 수 있는 부분만 기술합니다.
【형식】
fgets(배열명, 문자 바이트수, stdin);
stdin이란 표준 장치명으로서 표준입력장치인 키보드를 말합니다.
char s1[100];
fgets(s1, 20, stdin);
와 같이 기술하면 키보드로부터 문자를 20바이트를 읽어서 문자 배열에 s1에 저장하는 것입니다. 아직 배열에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하므로 여기에서는 그냥 『 변수가 모여있는 것』 으로만 알면 되겠습니다.
【소스 프로그램】
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gets
함수 사용 |
fgets
함수 사용 |
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// File Name : gets_01.c #include <stdio.h> int main(void){ char
name[20]; printf("이름 입력 : "); gets(name); printf("입력한 이름: %s\n",
name); return
0; } |
// File Name : fgets_01.c #include <stdio.h> int main(void){ char name[20]; printf("이름 입력:"); fgets(name,20,stdin); printf("입력한 이름: %s",name); return 0; } |
【연습문제 01】
printf함수를 사용하여 그래도 C언어라는 포스터를 만들어 보자
【연습문제 02】
다음 프로그램에서 잘못된 부분을 지적하시오.
#include <stdio.h>
int main(void){
int a, b;
printf("자료 입력"); scanf("%d %d", a, b);
}
#include <stdio.h>
int main(void){
char tel_no[15];
printf("전화번호 입력."); scanf("%s", &tel_no);
}