C에서 문자 한 글자를 저장할 때는 char 자료형을 쓴다는 것을 배웠다. 문자는 작은따옴표 사이에 넣어 표현한다.

char a = 'A';

하지만 char는 정확히 한 글자만 저장할 수 있기 때문에, “hello” 같은 문자열을 char형 변수에 저장할 수는 없다.

char a = 'hello';  // 에러! 작은따옴표 사이에는 문자 한 글자만 넣을 수 있다.
char b = "hello";  // 에러! 등호의 우변이 문자열이어서 좌변에 대입할 수 없다.

C에서 이렇게 여러 글자로 이루어진 단어나 문장 등을 저장할 때는 문자열을 사용해야 한다.

문자열이란, 여러 문자가 나열되어 있는 것을 말한다. 예를 들어, "abc", "hello", "가나다", "A", ""(빈 문자열) 등은 모두 문자열이다. C에서 문자열은 char형의 배열로 표현된다. 하지만 char 자료형으로 이루어진 배열이라고 모두 문자열이라고 할 수 있는 것은 아니고, 반드시 문자열 끝에 문자열의 끝이라는 것을 알려주는 널(null) 문자라는 것이 있어야 한다. 이런 특성을 어려운 말로 널 종단(-縱斷, null-terminated)이라고도 한다.

Null 문자

널 문자에 대해 자세히 알아보자. 널 문자는 아스키 값 0을 갖는 특별한 문자이다. 출력해도 화면에 표시되지는 않고, 위에서 말했듯 문자열의 끝을 표시하는 용도로 쓰이는 문자이다. 예를 들어 다음과 같이 쓰면,

char s[10] = "hello";

다음과 같은 배열이 만들어진다. 여기서 s[5]에 들어있는 \0이라는 문자에 주목하자. 이것이 바로 널 문자이다.

따라서 위에 쓴 코드는 다음과 똑같은 말이다.

char s[10] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o', '\0'};

널 문자가 있기 때문에, 길이가 n인 문자열을 저장하기 위해서는, 널 문자까지 해서 총 n+1칸이 필요하다. 이 점을 절대 잊지 말자.

퀴즈

다음과 같이 선언한 문자열은 총 몇 칸일까?

char s[] = "hello";

문자열 입출력

문자열을 출력하는 방법은 단순하다. printf에서 %s를 사용하면 된다.

char s[] = "Hello, world!";
printf("%s", s);

문자열을 입력 받기 위해서는 우선 scanf를 사용할 수 있는데, 특이한 점은 문자열 이름 앞에 &를 붙이지 않는다는 점이다. 어떤 컴파일러에서는 &를 붙여도 에러가 나지 않지만, 붙이지 않는 것이 문법에 맞다.

char s[101];  // 총 100글자까지 입력받을 수 있는 문자열 (나머지 한 칸은 널 문자)
scanf("%s", s);

문자열을 입력 받는 또다른 함수로 fgets가 있다. fgets는 매개변수로 문자열의 이름(s), 문자열의 최대 길이(102), 그리고 입력 스트림(stdin)이라는 것을 받는다. 이 인수는 항상 stdin이라는 특별한 이름으로 고정되어 있으니 외우도록 하자.

char s[102];
fgets(s, 102, stdin);

fgets와 scanf의 차이는 무엇일까? 아래 두 코드를 각각 실행한 후, “hello, world”를 입력해보자. 무엇이 출력되는가?

char s[101];
scanf("%s", s);  // hello, world 입력
printf("%s", s);

char s[102];
fgets(s, 102, stdin);  // hello, world 입력
printf("%s", s);

scanf는 단어 단위로 입력 받는 함수이기 때문에, 입력한 문자열에 띄어쓰기가 포함되어 있으면 그 전까지만 입력이 받아진다. 반면 fgets는 무조건 한 줄 전체를 입력 받는 함수이기 때문에, 띄어쓰기가 포함된 문자열도 받을 수 있다.

또 한 가지의 중요한 차이점은 fgets는 맨 끝의 줄바꿈 문자(\n)도 받아진다는 것이다. 따라서 예를 들어 최대 100글자의 문자열이 들어온다면 줄바꿈 문자(\n)와 널 문자(\0)를 위한 공간이 필요하므로 문자열을 102칸 이상 잡아야 한다.

string.h 함수

string.h라는 헤더 파일 안에는 문자열 사용을 편리하게 해주는 여러 가지 함수들이 있다. 그 중 많이 쓰는 두 가지만 알아보자.

strlen

문자열의 길이(string length)를 알려주는 함수이다. 문자열의 길이는 배열의 길이가 아니고, 널 문자가 나오기 전까지의, 실제로 문자열이 저장된 부분의 길이를 말한다. 아래 코드에서, 문자열을 저장하는 배열의 길이는 101이지만, 입력된 문자열은 5글자이기 때문에, strlen을 하면 5가 나온다.

char s[101];
scanf("%s", s);     // hello 입력
int len = strlen(s);
printf("%d", len);  // 5 출력

중요!! 문자열을 fgets로 받으면 맨 끝에 줄바꿈 문자(\n)가 있어서, 이것까지 포함한 길이가 구해진다. 에를 들어 abc를 입력하면 문자열 안에는 "abc"가 아니라 "abc\n"이 들어가 있으므로 길이가 4이다. 따라서 fgets를 통해 입력 받은 문자열은 strlen을 통해 구한 값에서 1을 빼주어야 문자열의 실제 길이가 된다.

char s[102];
fgets(s, 102, stdin);  // hello 입력
int len = strlen(s) - 1;
printf("%d", len);     // 5 출력

strcmp

두 문자열을 사전순으로 비교(string compare)하는 함수이다.

흔히 다음과 같은 실수를 하곤 한다.

char s[101];
scanf("%s", s);
if (s == "hello") {  // 에러!!
    ...
}

하지만 이건 잘못된 비교이다. 문자열도 결국 배열인데, 두 배열이 같은지 비교할 때는 저렇게 하면 안 되니까! 배열을 비교할 때는 for문을 써서 일일이 각 칸이 같은지 비교해야 한다.

하지만 문자열을 비교할 때는 특별히 strcmp를 사용할 수 있다. strcmp 함수는 앞 문자열이 뒤 문자열과 같으면 0을, 앞 문자열이 뒤 문자열보다 사전순으로 빠르면 음수를, 사전순으로 느리면 양수를 리턴한다. 예제를 보자.

char s[101];
scanf("%s", s);
if (strcmp(s, "hello") == 0) {
    printf("입력한 문자열이 hello입니다!\n");
} else if (strcmp(s, "hello") < 0) {
    printf("입력한 문자열이 hello보다 사전순으로 빠릅니다!\n");
} else {
    printf("입력한 문자열이 hello보다 사전순으로 느립니다!\n");
}