C 표준 라이브러리 string.h 개요 및 문자열 관련 함수 (strlen, strcpy, strncpy)

C 언어에서 문자열 처리는 표준 라이브러리 <string.h>를 통해 제공됩니다. string.h는 문자열을 다루는 다양한 함수들을 포함하고 있으며, 이를 활용하면 문자열의 길이를 측정하거나 복사하는 등의 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 string.h의 개요와 함께 문자열 관련 주요 함수 중 strlen, strcpy, strncpy에 대해 살펴보겠습니다.

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1. <string.h> 개요

<string.h>는 문자열과 관련된 다양한 함수를 포함하고 있는 헤더 파일입니다. 이 헤더 파일에 정의된 함수들은 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

• 문자열 길이 측정 (strlen)
• 문자열 복사 (strcpy, strncpy)
• 문자열 연결 (strcat, strncat)
• 문자열 비교 (strcmp, strncmp)
• 특정 문자 찾기 (strchr, strrchr)
• 문자열 검색 (strstr)
• 문자열 분할 (strtok)

그럼 이제 문자열의 길이를 측정하는 strlen과 문자열을 복사하는 strcpy, strncpy에 대해 구체적으로 알아보겠습니다.

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2. strlen 함수 (문자열 길이 측정)

2.1 strlen 함수 개요

strlen 함수는 문자열의 길이를 반환하는 함수입니다. 단, 문자열의 끝을 나타내는 \0(널 문자)은 포함하지 않습니다.

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    size_t length = strlen(str);
    printf("문자열 길이: %zu\n", length);
    return 0;
}

2.2 실행 결과

문자열 길이: 13

2.3 주의사항

• strlen은 NULL 포인터에 대해 동작하지 않습니다.
• strlen 함수는 O(n)의 시간 복잡도를 가집니다.
• 문자열 끝(\0)을 포함하지 않고 길이를 계산합니다.

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3. strcpy 함수 (문자열 복사)

3.1 strcpy 함수 개요

strcpy 함수는 한 문자열을 다른 문자열로 복사하는 함수입니다.

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char source[] = "Hello, C!";
    char destination[20];

    strcpy(destination, source);

    printf("복사된 문자열: %s\n", destination);
    return 0;
}

3.2 실행 결과

복사된 문자열: Hello, C!

3.3 주의사항

• destination 크기가 충분히 크지 않으면 버퍼 오버플로우가 발생할 수 있습니다.
• strcpy는 널 문자를 포함하여 복사하므로, destination은 반드시 충분한 공간을 가져야 합니다.

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4. strncpy 함수 (지정된 길이만큼 문자열 복사)

4.1 strncpy 함수 개요

strncpy 함수는 strcpy와 유사하지만, 최대 n개의 문자만 복사할 수 있는 안전한 함수입니다.

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char source[] = "Hello, C programming!";
    char destination[10];

    strncpy(destination, source, sizeof(destination) - 1);
    destination[sizeof(destination) - 1] = '\0'; // 널 문자 추가

    printf("복사된 문자열: %s\n", destination);
    return 0;
}

4.2 실행 결과

복사된 문자열: Hello, C

4.3 주의사항

• strncpy는 널(\0) 문자를 자동으로 추가하지 않기 때문에 직접 destination[n-1] = '\0'; 처리가 필요할 수 있습니다.
• strncpy는 남은 공간을 자동으로 \0로 채우지 않으므로, 필요 시 수동으로 초기화해야 합니다.

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5. 정리

함수	기능	주의할 점
strlen	문자열의 길이를 구함	\0을 포함하지 않음, NULL 포인터 처리 불가
strcpy	문자열을 복사	버퍼 오버플로우 위험
strncpy	지정된 길이만큼 문자열을 복사	\0 자동 추가되지 않음

string.h를 활용하면 문자열을 다룰 때 매우 편리하지만, 메모리 관리를 신중하게 해야 합니다. 특히 strcpy와 같은 함수는 버퍼 오버플로우의 위험이 있기 때문에 항상 충분한 공간을 확보하고 strncpy와 같은 안전한 대안을 고려해야 합니다.