🚀 함수 포인터와 콜백 함수의 신나는 세계로 GO GO! 🎉

안녕하세요, 코딩 꿈나무 여러분! 오늘은 C 언어의 꽃이라고 할 수 있는 함수 포인터와 그의 베프인 콜백 함수에 대해 알아볼 거예요. 이 둘은 마치 재능넷에서 재능 판매자와 구매자가 만나 시너지를 내듯, 프로그램에서 엄청난 파워를 발휘한답니다! 😎

잠깐! 🤔 함수 포인터가 뭐냐고요?

간단히 말해서, 함수의 주소를 저장하는 포인터예요. 마치 우리가 친구 집 주소를 저장해두고 나중에 찾아가는 것처럼, 프로그램도 함수의 주소를 저장해두고 필요할 때 호출할 수 있답니다!

자, 이제 본격적으로 함수 포인터와 콜백 함수의 세계로 들어가볼까요? 준비되셨나요? 3, 2, 1... 출발! 🏁

🧙‍♂️ 함수 포인터의 마법 🪄

함수 포인터는 마치 마법사의 지팡이 같아요. 왜냐고요? 프로그램의 흐름을 자유자재로 제어할 수 있거든요! 😮

함수 포인터의 선언은 이렇게 생겼어요:

반환타입 (*포인터이름)(매개변수타입1, 매개변수타입2, ...);

어떤가요? 좀 복잡해 보이죠? ㅋㅋㅋ 걱정 마세요. 천천히 뜯어볼게요!

반환타입: 함수가 돌려주는 값의 타입이에요.
(*포인터이름): 이게 바로 함수 포인터를 나타내는 부분이에요.
매개변수타입: 함수가 받는 인자들의 타입이에요.

예를 들어볼까요? 정수 두 개를 받아서 합을 반환하는 함수를 가리키는 포인터를 만들어볼게요.

int (*add_ptr)(int, int);

와우! 🎉 방금 우리는 add_ptr이라는 함수 포인터를 선언했어요. 이 포인터는 두 개의 int를 받아서 int를 반환하는 함수를 가리킬 수 있답니다.

🚨 주의! 함수 포인터 vs 함수 호출

함수 이름 뒤에 괄호를 붙이면 함수 호출이 되고, 안 붙이면 함수의 주소가 돼요. 예를 들어:

add(3, 4); // 함수 호출
add_ptr = add; // 함수 주소 대입

함수 포인터를 사용하면 뭐가 좋을까요? 🤔 바로 런타임에 어떤 함수를 호출할지 결정할 수 있다는 거예요! 마치 재능넷에서 필요한 재능을 그때그때 찾아 쓰는 것처럼 말이죠. 😉

이 그림을 보세요. 함수 포인터는 마치 요술봉처럼 여러 함수 중 하나를 선택해서 가리킬 수 있어요. 멋지지 않나요? 😎

🎭 콜백 함수: 함수의 변장 고수

자, 이제 콜백 함수에 대해 알아볼 차례예요. 콜백 함수는 뭘까요? 🤔

콜백 함수란?

다른 함수의 인자로 전달되는 함수를 말해요. 마치 재능넷에서 어떤 재능을 구매했는데, 그 재능 안에 또 다른 재능이 숨어있는 것처럼요! 🎁

콜백 함수는 프로그램의 유연성을 높여줘요. 왜냐하면 함수의 동작을 실행 중에 바꿀 수 있거든요. 이게 바로 런타임 다형성이에요! (어려운 말 나왔다 ㅋㅋㅋ)

간단한 예제로 콜백 함수를 살펴볼까요?


void greet(void (*callback)(const char*)) {
    printf("안녕하세요!\n");
    callback("반가워요~");
}

void korean_bye(const char* message) {
    printf("%s 안녕히 가세요!\n", message);
}

void english_bye(const char* message) {
    printf("%s Goodbye!\n", message);
}

int main() {
    greet(korean_bye);  // 한국어로 인사
    greet(english_bye); // 영어로 인사
    return 0;
}

우와! 😲 방금 우리가 한 게 뭔지 알아요? greet 함수에 다른 함수를 인자로 넘겼어요. 이게 바로 콜백이에요!

이 예제에서 greet 함수는 인사를 하고, 그 다음에 뭘 할지는 전달받은 콜백 함수에 맡기고 있어요. 마치 재능넷에서 메인 재능을 구매하고, 부가 서비스를 선택하는 것처럼요! 👍

이 그림을 보세요. greet 함수가 콜백 함수를 받아서 실행하는 과정을 보여주고 있어요. 마치 마법사가 주문을 외우는 것 같지 않나요? ✨

콜백 함수를 사용하면 코드의 재사용성이 높아져요. 같은 함수를 다양한 상황에서 다르게 동작하게 만들 수 있거든요. 이건 마치 재능넷에서 하나의 재능을 여러 가지 방식으로 활용하는 것과 비슷해요! 😉

🎨 함수 포인터와 콜백 함수의 아트 갤러리

자, 이제 함수 포인터와 콜백 함수를 조금 더 깊이 있게 들여다볼까요? 이 둘은 정말 환상의 콤비예요! 마치 재능넷에서 서로 다른 재능이 만나 시너지를 내는 것처럼 말이죠. 😎

🎭 함수 포인터와 콜백 함수의 차이점

함수 포인터: 함수의 주소를 저장하는 변수
콜백 함수: 다른 함수에 인자로 전달되는 함수

하지만 실제로는 이 둘이 함께 사용되는 경우가 많답니다!

함수 포인터와 콜백 함수를 활용한 더 복잡한 예제를 볼까요? 이번엔 정렬 알고리즘을 구현해볼 거예요!


#include <stdio.h>

// 비교 함수 타입 정의
typedef int (*CompareFunc)(int, int);

// 오름차순 비교 함수
int ascending(int a, int b) {
    return a - b;
}

// 내림차순 비교 함수
int descending(int a, int b) {
    return b - a;
}

// 버블 정렬 함수
void bubbleSort(int arr[], int n, CompareFunc compare) {
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (compare(arr[j], arr[j+1]) > 0) {
                // swap
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

// 배열 출력 함수
void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i=0; i < size; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

    printf("Original array: \n");
    printArray(arr, n);

    bubbleSort(arr, n, ascending);
    printf("Sorted array (ascending): \n");
    printArray(arr, n);

    bubbleSort(arr, n, descending);
    printf("Sorted array (descending): \n");
    printArray(arr, n);

    return 0;
}

우와! 😲 이 코드가 하는 일을 한 번 살펴볼까요?

CompareFunc라는 함수 포인터 타입을 정의했어요.
ascending과 descending 함수를 만들었어요. 이들이 바로 콜백 함수가 될 거예요!
bubbleSort 함수는 배열, 크기, 그리고 비교 함수를 인자로 받아요.
main 함수에서 같은 bubbleSort 함수를 다른 비교 함수와 함께 호출해서 다른 결과를 얻고 있어요.

이렇게 하면 정렬 알고리즘은 그대로 두고, 비교 방식만 바꿔서 다양한 정렬 결과를 얻을 수 있어요. 완전 flexible하죠? 👍

이 그림은 우리가 방금 작성한 버블 정렬 코드의 동작을 보여주고 있어요. 버블 정렬 함수가 비교 함수(오름차순 또는 내림차순)를 선택해서 사용하고, 그 결과로 정렬된 배열이 나오는 과정을 표현했답니다. 멋지지 않나요? 🎨

이런 식으로 함수 포인터와 콜백 함수를 사용하면, 코드의 재사용성과 유연성이 크게 향상돼요. 마치 재능넷에서 다양한 재능을 조합해서 새로운 서비스를 만들어내는 것처럼 말이죠! 😉

🚀 함수 포인터와 콜백 함수의 실전 응용

자, 이제 함수 포인터와 콜백 함수가 실제로 어떻게 쓰이는지 더 자세히 알아볼까요? 이 둘의 조합은 정말 강력해서 많은 곳에서 사용되고 있답니다. 마치 재능넷에서 여러 재능이 합쳐져 멋진 프로젝트를 만들어내는 것처럼 말이에요! 😎

🎭 함수 포인터와 콜백 함수의 실제 사용 사례

이벤트 처리: GUI 프로그래밍에서 버튼 클릭 등의 이벤트 처리
알고리즘 커스터마이징: 정렬, 검색 등의 알고리즘을 상황에 맞게 변경
비동기 프로그래밍: 작업 완료 후 실행할 함수 지정
플러그인 시스템: 프로그램의 기능을 동적으로 확장

이번에는 좀 더 실용적인 예제를 볼까요? 파일 시스템을 탐색하는 프로그램을 만들어볼 거예요. 이 프로그램은 디렉토리를 순회하면서 특정 조건을 만족하는 파일을 찾아내는 기능을 가질 거예요.


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/stat.h>

typedef int (*FileFilter)(const char* filename);

int endsWith(const char* str, const char* suffix) {
    size_t lenstr = strlen(str);
    size_t lensuffix = strlen(suffix);
    if (lensuffix > lenstr) return 0;
    return strncmp(str + lenstr - lensuffix, suffix, lensuffix) == 0;
}

int isCFile(const char* filename) {
    return endsWith(filename, ".c");
}

int isHeaderFile(const char* filename) {
    return endsWith(filename, ".h");
}

void traverseDirectory(const char* path, FileFilter filter) {
    DIR* dir;
    struct dirent* entry;
    char fullpath[1024];

    dir = opendir(path);
    if (dir == NULL) {
        printf("디렉토리를 열 수 없습니다: %s\n", path);
        return;
    }

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 || strcmp(entry->d_name, "..") == 0)
            continue;

        snprintf(fullpath, sizeof(fullpath), "%s/%s", path, entry->d_name);

        struct stat statbuf;
        if (stat(fullpath, &statbuf) == -1) {
            printf("파일 정보를 가져올 수 없습니다: %s\n", fullpath);
            continue;
        }

        if (S_ISDIR(statbuf.st_mode)) {
            traverseDirectory(fullpath, filter);
        } else if (S_ISREG(statbuf.st_mode)) {
            if (filter(entry->d_name)) {
                printf("찾은 파일: %s\n", fullpath);
            }
        }
    }

    closedir(dir);
}

int main() {
    printf("C 파일 찾기:\n");
    traverseDirectory(".", isCFile);

    printf("\n헤더 파일 찾기:\n");
    traverseDirectory(".", isHeaderFile);

    return 0;
}

우와! 😲 이 코드가 하는 일을 자세히 살펴볼까요?

FileFilter라는 함수 포인터 타입을 정의했어요. 이 함수는 파일 이름을 받아서 조건에 맞는지 검사해요.
isCFile과 isHeaderFile 함수를 만들었어요. 이들이 바로 콜백 함수로 사용될 거예요!
traverseDirectory 함수는 디렉토리 경로와 파일 필터 함수를 인자로 받아요. 이 함수가 실제로 디렉토리를 순회하면서 파일을 찾아내요.
main 함수에서 같은 traverseDirectory 함수를 다른 필터 함수와 함께 호출해서 C 파일과 헤더 파일을 각각 찾고 있어요.

이 프로그램은 현재 디렉토리부터 시작해서 모든 하위 디렉토리를 탐색하면서 조건에 맞는 파일을 찾아내요. 함수 포인터를 사용해서 파일 찾기 조건을 쉽게 바꿀 수 있답니다. 완전 flexible하죠? 👍