[C] 백준 4673번: 런타임 에러는 언제 발생하는가?

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4673번: 셀프 넘버

문제

셀프 넘버는 1949년 인도 수학자 D.R. Kaprekar가 이름 붙였다. 양의 정수 n에 대해서 d(n)을 n과 n의 각 자릿수를 더하는 함수라고 정의하자. 예를 들어, d(75) = 75+7+5 = 87이다.

양의 정수 n이 주어졌을 때, 이 수를 시작해서 n, d(n), d(d(n)), d(d(d(n))), ...과 같은 무한수열을 만들 수 있다. 

예를 들어, 33으로 시작한다면 다음 수는 33 + 3 + 3 = 39이고, 그 다음 수는 39 + 3 + 9 = 51, 다음 수는 51 + 5 + 1 = 57이다. 이런 식으로 다음과 같은 수열을 만들 수 있다.

33, 39, 51, 57, 69, 84, 96, 111, 114, 120, 123, 129, 141, ...

n을 d(n)의 생성자라고 한다. 위의 수열에서 33은 39의 생성자이고, 39는 51의 생성자, 51은 57의 생성자이다. 생성자가 한 개보다 많은 경우도 있다. 예를 들어, 101은 생성자가 2개(91과 100) 있다. 

생성자가 없는 숫자를 셀프 넘버라고 한다. 100보다 작은 셀프 넘버는 총 13개가 있다. 1, 3, 5, 7, 9, 20, 31, 42, 53, 64, 75, 86, 97

10000보다 작거나 같은 셀프 넘버를 한 줄에 하나씩 출력하는 프로그램을 작성하시오.

입력

입력은 없다.

출력

10,000보다 작거나 같은 셀프 넘버를 한 줄에 하나씩 증가하는 순서로 출력한다.

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예전에 풀려고 시도했었다가, 포기했었던 문제이다.

오늘 다시 풀어보기로 도전했다.

 

재귀 함수의 형태로 구현을 하려고 했는데, 재귀의 미궁에 빠져버렸다🤦‍♀️

그리고 반복 함수의 형태로 쉽게 구현이 가능하므로, 반복 함수로 구현하기로 했다.

 

먼저, main 함수에 배열을 선언을 해주었는데, 이 배열을 함수로 넘기고 싶었다.

배열을 함수의 매개변수로 넘기는 방법은 두 가지가 있다.

  1. void function(int* arr)

  2. void function(int arr[])

C에서 배열은 메모리의 한 공간에 내가 할당한 만큼 선언이 된다.

그리고 배열은 이 공간의 시작 주소를 가리키고 있다.

즉, 배열의 이름은 배열의 시작 지점을 가리키고 있는 포인터라고 볼 수 있다.

따라서 위와 같은 두 형태로 쓸 수 있는 것이다.

 

여기에서 배열을 표현할 때 왜 두 가지 표현을 쓸 수 있는지 또한 알 수 있다.

흔히, 배열을 쓸 때는 arr[0], arr[1], ... 으로 표현을 하지만 *(arr + 0), *(arr + 1), ... 로도 표현을 할 수 있다.

배열의 이름은 해당 이름을 가진 배열의 시작 주소를 가리키고 있기 때문에, 위의 표현이 가능하다.

예를 들어, 배열 arr[1]의 자료형이 int라고 할 때, *(arr + 1)은 arr이 가리키고 있는 배열의 시작 주소에서

sizeof(int) * 1 만큼 떨어진 공간에 해당하는 값을 가리키게 된다.

 

이건 그림으로 그려야 설명이 편할 것 같은데, 그림을 마땅히 그릴 도구가 없어서 말로밖에 설명을 못하게 되었다.

나중에 이에 관해 그림 자료로 설명하는 글을 올려야겠다.

 

그리고 하나의 생각의 전환!

처음에는 각 자릿수를 더할 때, 가장 큰 자릿수부터 더하려니까 코드로 구현을 하기 힘들었다.

그러나 가장 작은 자릿수부터 더하기로 했을 때, 결과는 간단하지만 훨씬 간단한 코드로 구현을 할 수 있었다.

 

 

처음에 제출했을 때 런타임 에러가 났다. 그것도 세 번이나!

런타임 에러가 왜 나는지 한 번 찾아보았다.

1. 배열에 할당된 크기를 넘어서 접근했을 때
2. 전역 배열의 크기가 메모리 제한을 초과할 때
3. 지역 배열의 크기가 스택 크기 제한을 넘어갈 때
4. 0으로 나눌 때
5. 라이브러리에서 예외를 발생시켰을 때
6. 재귀 호출이 너무 깊어질 때
7. 이미 해제된 메모리를 또 참조할 때
8. 프로그램(main 함수)이 0이 아닌 수를 반환했을 때
9. C/C++에서 반환형이 void가 아닌 main이 아닌 함수에서 아무런 값을 반환하지 않았을 때

(출처: www.acmicpc.net/board/view/22980)

내가 런타임 에러를 겪었던 이유는 할당한 배열이 아닌, 이상한 배열에 접근을 했기 때문이다.

그래서 제대로 배열에 접근할 수 있도록 하니 맞았습니다! 가 떴다.

 

한 가지 의문이 드는 점은, segmentation fault가 왜 안 떴을까 이다.

-> 구글링을 해본 결과, segmentation fault는 잘못된 메모리를 참조했을 때 뜨는 것이 아니라,

잘못된 메모리를 참조한 후 그 메모리를 해제할 때 발생한다고 한다.

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아래는 내가 구현한 코드👇

#include <stdio.h>

void self_num(int* arr, int num) { // void self_num(int arr[], int num)과 같음
	int n = num;
	while (1) {
		if (num == 0) break;
		n += num%10;
		num /= 10;
	}
	if (n <= 10000)
		arr[n - 1]++;
}

int main(void) {
	int number[10000] = { 0 };
	for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
		self_num(number, i);
	}
	for(int i = 0; i < 10000; i++) {
		if (!*(number + i)) { // if (!number[i])와 같음
			printf("%d\n", i + 1);
		}
	}
	return 0;
}

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✍새로 안 사실들

런타임 에러가 발생하는 경우

1. 배열에 할당된 크기를 넘어서 접근했을 때
2. 전역 배열의 크기가 메모리 제한을 초과할 때
3. 지역 배열의 크기가 스택 크기 제한을 넘어갈 때
4. 0으로 나눌 때
5. 라이브러리에서 예외를 발생시켰을 때
6. 재귀 호출이 너무 깊어질 때
7. 이미 해제된 메모리를 또 참조할 때
8. 프로그램(main 함수)이 0이 아닌 수를 반환했을 때
9. C/C++에서 반환형이 void가 아닌 main이 아닌 함수에서 아무런 값을 반환하지 않았을 때