자기 참조 구조체

• 3/25/2023
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C 언어의 구조체(struct)는 여러 개의 데이터 타입을 묶어 하나의 새로운 데이터 타입을 만드는 데 사용됩니다. 이때, 구조체 안에 자기 자신의 타입을 멤버로 갖는 자기 참조 구조체(self-referential struct)를 사용할 수도 있습니다.

전체 소스는 다음과 같습니다.

코드: self_ref_struct.c

#include <stdio.h>

typedef struct ArrayList
{
    char name[25];
    struct ArrayList* next; // 자기 참조 포인터
} ArrayList;

int main(void)
{
    ArrayList* p; // 구조체 포인터 변수
    ArrayList list1 = { "홍길동" };
    ArrayList list2 = { "백두산" };
    ArrayList list3 = { "한라산" };

    list1.next = &list2; // 1~2 구조체 연결
    list2.next = &list3; // 2~3 구조체 연결
    list3.next = NULL;   // 구조체 종결(\0)

    p = &list1; // 첫번째 리스트부터 출력
    while (p != NULL) // 포인터가 널이 아닐 동안 
    {
        printf("%s\n", p->name);
        p = p->next; // 포인터 내용 출력 후 다음 포인터 지정
    }

    return 0;
}

홍길동
백두산
한라산

위 코드에서는 자기 참조 구조체를 이용하여 ArrayList라는 이름의 구조체를 선언하고, 이를 이용하여 리스트를 구현하였습니다. 이 리스트는 다음과 같은 형태를 가지고 있습니다.

list1 -> list2 -> list3 -> NULL

이를 출력하기 위해서는 첫 번째 리스트(list1)부터 시작해서 다음 리스트로 이동해가면서 출력해주어야 합니다. 이를 위해 구조체 포인터 변수를 이용하여 리스트의 첫 번째 노드를 가리키게 하고, 포인터 변수를 이용하여 다음 노드를 계속 찾아가며 출력해줍니다.

ArrayList* p; // 구조체 포인터 변수
ArrayList list1 = { "홍길동" };
ArrayList list2 = { "백두산" };
ArrayList list3 = { "한라산" };

list1.next = &list2; // 1~2 구조체 연결
list2.next = &list3; // 2~3 구조체 연결
list3.next = NULL;   // 구조체 종결(\0)

p = &list1; // 첫번째 리스트부터 출력
while (p != NULL) // 포인터가 널이 아닐 동안 
{
    printf("%s\n", p->name);
    p = p->next; // 포인터 내용 출력 후 다음 포인터 지정
}

이를 실행하면 "홍길동", "백두산", "한라산"이 차례대로 출력됩니다.

이와 같이 자기 참조 구조체를 이용하면 다양한 자료구조를 구현할 수 있습니다. 하지만, 구조체 안에 자기 참조 구조체를 사용하는 경우, 무한 루프(infinite loop)에 빠질 수 있으므로 조심해야 합니다.