C언어 사칙연산 계산기 - ceon-eo sachig-yeonsan gyesangi

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[실습] 계산기 만들기 (C, 1)

간단하게 용어를 정리하고 시작하겠습니다. '1 + 2'라는 수식에서 '+'는 연산자(operator)이고 '1'과 '2'는 '+' 연산자에 대한 피연산자(operand)라고 부릅니다.


1. 실습 내용
간단하게 사칙 연산(+, -, *, /)을 수행하는 계산기를 만들어 보겠습니다. 이 계산기는 정숫값 두 개와 연산자를 문자로 입력받아 연산을 수행합니다. 그리고 첫 단계 실습이라서 반복문은 사용하지 않겠습니다. 따라서 연산은 한 번만 하고 프로그램이 종료되도록 만들겠습니다.

그리고 연산자와 피연산자는 scanf_s 함수를 사용하여 입력을 받을 것이고 사용자에게 연산의 결과를 보여줄 때는 printf 함수를 사용하겠습니다.


2. 실습 예제의 출력 결과
실습 예제를 보기 전에 '실습 내용'을 보고 스스로 만들어 보려고 노력하는 것이 공부에 더 도움이 됩니다. 그래서 실습 예제 코드를 보여주기 전에 실습 예제의 출력 결과를 먼저 보여드릴 테니 아래처럼 동작하게 만들어 보세요.

첫 번째 정숫값을 입력 : 2 연산자 입력 (+, -, *, / 가능): * 두 번째 정숫값을 입력 : 8 2 * 8 = 16 계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

3. 실습 예제 코드

[ 기본 코드 추가 ]
이 프로그램은 사용자에게 연산자와 피연산자를 입력받기 위해 scanf_s 함수를 사용하고 사용자에게 연산의 결과를 보여주기 위해 printf 함수를 사용할 것입니다. 그래서 stdio.h 헤더 파일을 아래와 같이 포함시켰습니다.

#include <stdio.h> // printf, scanf_s 함수를 사용하기 위해! int main() { return 0; }

[ 변수 선언 ]
이 예제에서는 연산자는 문자(char)로 입력받고 피연산자는 정숫값(int)을 입력받아서 사용할 것이기 때문에 아래와 같이 변수를 추가했습니다.

#include <stdio.h> // printf, scanf_s 함수를 사용하기 위해! int main() { // 연산자를 저장할 변수 char op_type; // 피연산자 두 개의 값을 저장할 변수 int num1, num2; return 0; }

[ 사용자에게 연산자와 피연산자 정보 입력받기 ]
2 + 3의 순서로 값을 입력받기 위해서 scanf_s 함수를 총 세 번 사용해서 값을 입력받습니다. 하지만 중간에 연산자를 %c를 사용해서 받기 때문에 줄바꿈 문자 처리에 문제가 발생합니다. 그래서 해당 scanf_s 함수 위, 아래쪽에 표준 입력 버퍼를 초기화하는 rewind(stdin); 함수를 같이 사용했습니다. 이 문제에 대해서는 아래의 링크를 참고하시기 바랍니다.

printf("첫 번째 정숫값을 입력 : "); // 첫 번째 피연산자를 입력 받는다. scanf_s("%d", &num1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("연산자 입력 (+, -, *, / 가능): "); // 연산자를 입력 받는다. scanf_s("%c", &op_type, 1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("두 번째 정숫값을 입력 : "); // 두 번째 피연산자를 입력 받는다. scanf_s("%d", &num2);

[ 사용자가 입력한 연산자와 피연산자를 사용하여 계산하기 ]
switch 문법을 사용하여 사용자가 입력한 연산자에 따라 연산을 수행하도록 구성했습니다. 다른 특별한 사항은 없지만 나눗셈에서 수를 나눌 때는 0으로 나누면 오류가 발생하기 때문에 num2 변수에 저장된 값이 0이라면 오류가 발생했다고 출력하도록 했습니다.

첫 번째 정숫값을 입력 : 2 연산자 입력 (+, -, *, / 가능): / 두 번째 정숫값을 입력 : 0 오류가 발생했습니다! 0으로 나눌 수 없습니다! 계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

그리고 나눗셈의 결과는 '%.3f 형식 지정자'를 사용하여 소수점 셋째 자리까지만 출력하도록 했습니다. 그리고 나눗셈 연산을 할 때는 실수 연산이 진행되도록 num2 변수를 double 자료형으로 형 변환을 시켜서 연산을 하도록 했습니다.

switch (op_type) { case '+': // 덧셈 연산을 한다. printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, num1 + num2); break; case '-': // 뺄셈 연산을 한다. printf("%d - %d = %d\n", num1, num2, num1 - num2); break; case '*': // 곱셈 연산을 한다. printf("%d * %d = %d\n", num1, num2, num1 * num2); break; case '/': // 나눗셈 연산을 한다. if (num2 == 0) printf("오류가 발생했습니다! 0으로 나눌 수 없습니다!\n"); else printf("%d / %d = %.3f\n", num1, num2, num1 / (double)num2); break; }

[ 완성된 실습 코드 ]
위에서 설명한 코드를 정리해서 하나의 코드로 만들어보면 다음과 같습니다.

아래의 예제 코드는 'Prime Editor'의 Cloud 폴더에 'simple_calc_step1.c'로 저장되어 있습니다.

#include <stdio.h> // printf 함수와 scnaf_s 함수를 사용하기 위하여! int main() { // 연산자를 저장할 변수 char op_type; // 피연산자 두 개의 값을 저장할 변수 int num1, num2; printf("첫 번째 정숫값을 입력 : "); // 첫 번째 피연산자를 입력 받는다. scanf_s("%d", &num1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("연산자 입력 (+, -, *, / 가능): "); // 연산자를 입력 받는다. scanf_s("%c", &op_type, 1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("두 번째 정숫값을 입력 : "); // 두 번째 피연산자를 입력 받는다. scanf_s("%d", &num2); switch (op_type) { case '+': // 덧셈 연산을 한다. printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, num1 + num2); break; case '-': // 뺄셈 연산을 한다. printf("%d - %d = %d\n", num1, num2, num1 - num2); break; case '*': // 곱셈 연산을 한다. printf("%d * %d = %d\n", num1, num2, num1 * num2); break; case '/': // 나눗셈 연산을 한다. if (num2 == 0) printf("오류가 발생했습니다! 0으로 나눌 수 없습니다!\n"); else printf("%d / %d = %.3f\n", num1, num2, num1 / (double)num2); break; } return 0; }

[ 추가 실습 코드 ]
위에서 보여드린 실습 코드는 switch 문법으로 연산자별 작업을 수행하고 있는데 이것을 if 조건문으로 변경해서 작업하는 코드로 만들어보면 다음과 같습니다.

아래의 예제 코드는 'Prime Editor'의 Cloud 폴더에 'simple_calc_step2.c'로 저장되어 있습니다.

#include <stdio.h> // printf 함수와 scnaf_s 함수를 사용하기 위하여! int main() { // 연산자를 저장할 변수 char op_type; // 피연산자 두 개의 값을 저장할 변수 int num1, num2; printf("첫 번째 정숫값을 입력 : "); // 첫 번째 피연산자를 입력 받는다. scanf_s("%d", &num1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("연산자 입력 (+, -, *, / 가능): "); // 연산자를 입력 받는다. scanf_s("%c", &op_type, 1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("두 번째 정숫값을 입력 : "); // 두 번째 피연산자를 입력 받는다. scanf_s("%d", &num2); if (op_type == '+') { // 덧셈 연산을 한다. printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, num1 + num2); } else if(op_type == '-') { // 뺄셈 연산을 한다. printf("%d - %d = %d\n", num1, num2, num1 - num2); } else if (op_type == '*') { // 곱셈 연산을 한다. printf("%d * %d = %d\n", num1, num2, num1 * num2); } else if (op_type == '/') { // 나눗셈 연산을 한다. if (num2 == 0) printf("오류가 발생했습니다! 0으로 나눌 수 없습니다!\n"); else printf("%d / %d = %.3f\n", num1, num2, num1 / (double)num2); } return 0; }

[ 연산자와 피연산자의 입력 형식을 바꾼 실습 코드 ]
사용자에게 피연산자1, 연산자, 피연산자2 순서로 값을 입력 받는 것이 아니라 연산자, 피연산자1, 피연산자2 순서로 값을 입력 받는 형태로 입력을 변경해보겠습니다. 즉, 연산자만 아래와 같이 구별해서 입력을 받고 두 정숫값은 같이 입력 받는 형태로 수정한다는 뜻입니다.

연산자 입력 : * 두 개의 연산할 값 입력 : 2 5 2 * 5 = 10 계속하려면 아무 키나 누르십시오 . . .

이렇게 하면 전체적으로 소스는 비슷하지만 scanf_s를 사용하는 부분만 달라지게 됩니다. 그리고 scanf_s 함수가 통합되어 rewind 함수는 이제 한 번만 사용하면 됩니다.

#include <stdio.h> // printf 함수와 scnaf_s 함수를 사용하기 위하여! int main() { // 연산자를 저장할 변수 char op_type; // 피연산자 두 개의 값을 저장할 변수 int num1, num2; printf("연산자 입력 : "); // 연산자를 입력 받는다. scanf_s("%c", &op_type, 1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("두 개의 연산할 값 입력 : "); // 피연산자를 두 개 입력 받는다. scanf_s("%d %d", &num1, &num2); switch (op_type) { case '+': // 덧셈 연산을 한다. printf("%d + %d = %d\n", num1, num2, num1 + num2); break; case '-': // 뺄셈 연산을 한다. printf("%d - %d = %d\n", num1, num2, num1 - num2); break; case '*': // 곱셈 연산을 한다. printf("%d * %d = %d\n", num1, num2, num1 * num2); break; case '/': // 나눗셈 연산을 한다. if (num2 == 0) printf("오류가 발생했습니다! 0으로 나눌 수 없습니다!\n"); else printf("%d / %d = %.3f\n", num1, num2, num1 / (double)num2); break; } return 0; }

위 코드에서 정수가 아닌 실수를 연산하도록 변경하고 사칙 연산을 별도의 함수를 만들어서 사용하도록 재구성해보면 다음과 같습니다.

#include <stdio.h> // printf 함수와 scnaf_s 함수를 사용하기 위하여! float Add(float x, float y) { return x + y; // x, y를 더한 결과를 반환한다! } float Sub(float x, float y) { return x - y; // x, y를 뺀 결과를 반환한다! } float Mul(float x, float y) { return x * y; // x, y를 곱한 결과를 반환한다! } float Div(float x, float y) { if (y == 0) { // 0으로 나누는 것을 방지한다! printf("[오류] : 0으로 나누면 안됩니다!\n"); return 0; } return x / y; // x에 y를 나눈 몫 값을 반환한다! } int main() { // 연산자를 저장할 변수 char op_type; // 피연산자 두 개의 값을 저장할 변수 float num1, num2; printf("연산자 입력 : "); // 연산자를 입력 받는다. scanf_s("%c", &op_type, 1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("두 개의 연산할 값 입력 : "); // 피연산자를 두 개 입력 받는다. scanf_s("%f %f", &num1, &num2); switch (op_type) { case '+': // 덧셈 연산을 한다. printf("%g + %g = %g\n", num1, num2, Add(num1, num2)); break; case '-': // 뺄셈 연산을 한다. printf("%g - %g = %g\n", num1, num2, Sub(num1, num2)); break; case '*': // 곱셈 연산을 한다. printf("%g * %g = %g\n", num1, num2, Mul(num1, num2)); break; case '/': // 나눗셈 연산을 한다. printf("%g / %g = %.3f\n", num1, num2, Div(num1, num2)); break; } return 0; }

만약, 연산 기능 자체를 함수화하고 싶다면 아래와 같이 구현해도 됩니다. 출력쪽은 단순화 시켰습니다. 만약 위와 같은 출력을 하고 싶다면 출력자체를 연산쪽으로 옮겨야 합니다.

#include <stdio.h> // printf 함수와 scnaf_s 함수를 사용하기 위하여! float ProcessOP(float a_num1, float a_num2, char a_op_type) { float result; switch (a_op_type) { case '+': // 덧셈 연산을 한다. result = a_num1 + a_num2; break; case '-': // 뺄셈 연산을 한다. result = a_num1 - a_num2; break; case '*': // 곱셈 연산을 한다. result = a_num1 * a_num2; break; case '/': // 나눗셈 연산을 한다. if (a_num2 == 0) { // 0으로 나누는 것을 방지한다! printf("[오류] : 0으로 나누면 안됩니다!\n"); return 0; } result = a_num1/a_num2; break; default: result = 0; } return result; } int main() { // 연산자를 저장할 변수 char op_type; // 피연산자 두 개의 값을 저장할 변수 float num1, num2, result; printf("연산자 입력 : "); // 연산자를 입력 받는다. scanf_s("%c", &op_type, 1); // 연산자와 함께 입력된 엔터키 제거 rewind(stdin); printf("두 개의 연산할 값 입력 : "); // 피연산자를 두 개 입력 받는다. scanf_s("%f %f", &num1, &num2); result = ProcessOP(num1, num2, op_type); printf("result : %g\n", result); return 0; }