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수행 시간 구하기(clock 함수)

여러분이 짠 프로그램의 얼마나 효율적으로 동작하는지 궁금하다거나 회사에서 솔루션을 개발하다가 본인의 함수가 얼마나 빠르게 동작하는 지 확인해볼 필요가 있습니다. 그럴때 프로그램이 얼마나 실행됐는지 궁금하시다면 clock()함수로 구할 수가 있습니다. clock함수는 아래와 같이 정의가 되어있습니다. time.h 헤더파일을 include해야함을 알 수가 있네요.

#include <time.h>
clock_t clock(void);

이 함수에 대해서 프로그램 수행시간은 아래에서 실제 구현하긴 할 것인데, 우선 이 함수에 대해서 설명부터 하도록 하겠습니다.

clock함수는 clock_t라는 값을 반환하는데 이 값은 CPU가 사용된 값을 나타냅니다. 정확히는 시간이 아닌 clock수를 반환하지요. 초 단위로 구하려면 초당 클록수를 알아야하는데 아래의 매크로를 사용하면 됩니다.

CLOCKS_PER_SEC

이처럼 초 단위로 바꾸고 싶다면 CLOCKS_PER_SEC라는 매크로로 나누어서 초단위로 구할 수 있습니다. clock수를 어떤 이유로 얻어올 수 없다면 (clock_t) -1 이 반환됩니다.

또한 이 함수는 Thread-Safety한 특징을 갖습니다.

이제 정말 프로그램의 수행시간을 알아내는 코드를 보도록 합시다. 아래의 코드는 for루프를 수행한 수행시간을 구합니다. 1초 이내의 끝이 날 것이기 때문에 보다 밀리-세컨 단위의 더 정확한 시간을 측정하기 위해서 clock_t 자료형에서 double로 형변환을 한 것입니다.

#include <time.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int  i;
    double start, end;

    //for 루프 시작 시간
    start = (double)clock() / CLOCKS_PER_SEC;    

    //for루프 100000000번 돌아보기
    int sum = 0;
    for (i = 0; i < 100000000; i++) {
        sum++;
    }

    //for 루프 끝난 시간
    end = (((double)clock()) / CLOCKS_PER_SEC);
    printf("프로그램 수행 시간 :%lf\n", (end-start));
}

결과 

제 컴퓨터가 좋은 편이 아니라 0.436초 걸리고 난 후에 프로그램이 종료되었음을 알 수 있네요. 프로그램 수행시간을 측정하는 방법은 이처럼 clock() 함수를 이용해서 구해낼 수 있습니다. 이렇게 우리가 만든 알고리즘이 얼마나 걸리는지도 확인해볼 수 있겠습니다.

문자열을 숫자로 변환하는 함수

문자열을 숫자 자료형으로 변환하려면 어떤 방법으로 변환할 수 있을까요? 만약 입력이 숫자의 문자열이라고 가정한다면 아래의 코딩으로 숫자로 변환할 수 있습니다.

#include <stdio.h>

int my_atoi(const char* str) {
	int ret = 0;
	int i;
	for (i = 0; str[i] != '\0'; i++)	//NULL문자만나면 for문 종료
		ret = ret * 10 + (str[i] - '0');	//숫자 문자에 '0'을 빼면 레알 숫자가 구해짐
	return ret;
}
int main() {
	int str = "12345";
	printf("%d\n", my_atoi(str));

}

문자 하나에서 '0'을 빼면 이것이 곧 숫자 0이 된다는 점을 이용한 코드이지요. 사실 이렇게 간단하게 짤 수도 있겠지만 문자열에 숫자말고도 알파벳같은 글자가 섞여 들어오면 처리가 필요하게 됩니다. 코드짤때 에러 처리하는 것은 여간 귀찮은 것이 아니지요. 위 처럼 접근하는 것은 좋긴하지만 급할때 삽질하지 말라고 아래의 함수들을 C언어 라이브러리에서 제공해줍니다.

지금 소개해드릴 함수들이 그런 함수들입니다. 아래의 함수들을 사용하기 위해서는 stdlib.h 헤더파일을 우선 include시켜줘야한다는 점 기억하시구요.

atoi(Ascii To Integer) - int로 변환

#include <stdlib.h>
int atoi(const char* str);

atoi함수는 문자열을 정수형으로 변환시켜주는 함수입니다. 함수명의 앞글자 a는 Ascii를 의미합니다. 이후의 모든 함수의 a는 ascii의 a라는 점은 알아두시면 나중에 배운척 할 수 있습니다. 이 함수가 받는 str 문자열에서 숫자가 아닌 글자들은 모두 무시됩니다.

변환할 수 없는 값이라면 0을 반환합니다.

atol(Ascii To Long) - long으로 변환

atoll(Ascii To Long Long) - long long int로 변환

#include <stdlib.h>
long int atol(const char *str);
long long int atoll(const char *str);

long 형태로 입력을 받고 싶다면 atol 함수를 이용하면 됩니다. 이것도 모자라 long int의 범위를 넘어서는 큰 수를 입력받고 싶을때가 있습니다. 보다 큰 범위의 수를 변환하기를 원한다면 atoll 함수를 이용하여 변환할 수 있습니다. 

반환할 수 없으면 0L을 반환합니다.

atof(Ascii To Float) - 부동소수점 값으로 변환

#include <stdlib.h>
double atof(const char *str);

정수형말고도 소숫점으로 변환할 수 있는 함수도 있습니다. atof라는 함수이지요. 전달받은 문자열을 부동 소수점 값으로 변환해주는 함수입니다. 여기서 float자료형을 반환하는 게 아닌 double 자료형으로 return 한다는 것을 유의하세요. 

만약 함수를 통해서 반환할 수 없다면 반환값은 0이 됩니다.

단순한 설명보다는 무엇보다 어떻게 사용하는지 코드를 보면서 이해를 하는게 좋습니다. 

아래의 코드는 기본적인 함수들의 사용법을 보여주는 예제입니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
	char* ll_str = "987654321123456789";
	char* i_str = "1234";
	char* f_str = "1234.567";
	//long long 자료형 출력
	printf("%lld\n", atoll(ll_str));

	//정수형 10진수로 출력
	printf("%d\n", atoi(i_str));

	//부동 소수점으로 출력
	printf("%.3f\n", atof(f_str));

	i_str = "1234에 문자열 꼽사리";
	printf("%d\n", atoi(i_str));

}

결과 화면

위 결과에서도 확인할 수 있듯이 "1234"에 다른 문자열 "에 문자열 꼽사리"를 섞어도 숫자만 추출해내는 것을 알 수 있습니다. 

이처럼 C언어에서는 문자열을 숫자로 변환시켜주는 함수를 제공하니 알맞게, 필요할때 사용하시면 되겠습니다.