[C++ 프로그래밍] 연산자 우선순위와 결합법칙

C++ 기초 프로그래밍: 연산자 우선순위와 결합법칙

C++ 프로그래밍에서 연산자 우선순위(Precedence)와 결합법칙(Associativity)은 수식의 계산 순서를 결정하는 중요한 개념입니다. 연산자 우선순위는 연산자가 실행되는 순서를 정의하고, 결합법칙은 동일한 우선순위를 가진 연산자가 실행되는 방향을 정의합니다. 이번 블로그 글에서는 연산자 우선순위와 결합법칙에 대해 알아보고, 예제를 통해 그 개념을 이해하겠습니다.

연산자 우선순위

연산자 우선순위는 연산자가 실행되는 순서를 결정합니다. 예를 들어, 곱셈(*)과 나눗셈(/)은 덧셈(+)과 뺄셈(-)보다 높은 우선순위를 가집니다. 따라서, 먼저 곱셈과 나눗셈이 수행된 후 덧셈과 뺄셈이 수행됩니다.

결합법칙

결합법칙은 동일한 우선순위를 가진 연산자가 실행되는 방향을 결정합니다. 대부분의 이항 연산자(+, -, *, / 등)는 왼쪽에서 오른쪽(Left-to-Right)으로 결합됩니다. 즉, 왼쪽에 있는 연산자가 먼저 실행됩니다.

연산자 우선순위 도표

다음은 C++ 연산자의 우선순위와 결합법칙을 정리한 도표입니다:

 

우선순위	연산자	설명	결합법칙
1	::	범위 결정 연산자	Left-to-Right
2	++ --	후위 증가 및 감소 연산자	Left-to-Right
3	++ -- + - ! ~	전위 증가 및 감소, 단항 연산자	Right-to-Left
4	* / %	곱셈, 나눗셈, 나머지 연산자	Left-to-Right
5	+ -	덧셈, 뺄셈 연산자	Left-to-Right
6	<< >>	비트 이동 연산자	Left-to-Right
7	< <= > >=	비교 연산자	Left-to-Right
8	== !=	동등성 연산자	Left-to-Right
9	&	비트 AND 연산자	Left-to-Right
10	^	비트 XOR 연산자	Left-to-Right
11	`	`	비트 OR 연산자
12	&&	논리 AND 연산자	Left-to-Right
13	`		`
14	? :	조건 연산자	Right-to-Left
15	= += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= `	=`	할당 연산자
16	,	쉼표 연산자	Left-to-Right

예제 코드

다음 예제 코드는 연산자 우선순위와 결합법칙을 보여줍니다:

#include <iostream>

int main() {
    int a {6};
    int b {3};
    int c {8};
    int d {9};
    int e {3};
    int f {2};
    int g {5};
        
    int result = a + b * c - d / e - f + g; // 6 + 24 - 3 - 2 + 5
    std::cout << "result : " << result << std::endl;

    result = a / b * c + d - e + f; // 16 + 9 - 3 + 2
    std::cout << "result : " << result << std::endl;

    result = (a + b) * c - d / e - f + g; // 72 - 3 - 2 + 5
    std::cout << "result () : " << result << std::endl;

    return 0;
}

출력 결과

위 코드를 실행하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다:

result : 30
result : 24
result () : 72

예제 분석

1. 첫 번째 수식: a + b * c - d / e - f + g 연산자 우선순위에 따라 곱셈과 나눗셈이 먼저 수행됩니다. 따라서 수식은 다음과 같이 변환됩니다:

6 + 24 - 3 - 2 + 5
 왼쪽에서 오른쪽으로 차례대로 계산하면 결과는 30이 됩니다. 

• b * c는 3 * 8로 24가 됩니다.
• d / e는 9 / 3로 3이 됩니다.

1. 두 번째 수식: a / b * c + d - e + f 마찬가지로 곱셈과 나눗셈이 먼저 수행됩니다. 따라서 수식은 다음과 같이 변환됩니다:

16 + 9 - 3 + 2
 왼쪽에서 오른쪽으로 차례대로 계산하면 결과는 24가 됩니다. 

• a / b는 6 / 3로 2가 됩니다.
• 2 * c는 2 * 8로 16이 됩니다.

1. 세 번째 수식: (a + b) * c - d / e - f + g 괄호 안의 연산이 먼저 수행됩니다. 따라서 수식은 다음과 같이 변환됩니다:

72 - 3 - 2 + 5
 왼쪽에서 오른쪽으로 차례대로 계산하면 결과는 72가 됩니다. 

• a + b는 6 + 3으로 9가 됩니다.
• 9 * c는 9 * 8로 72가 됩니다.
• d / e는 9 / 3로 3이 됩니다.

결론

C++에서 연산자 우선순위와 결합법칙을 이해하는 것은 수식을 정확하게 계산하는 데 필수적입니다. 연산자 우선순위는 연산자가 실행되는 순서를 결정하고, 결합법칙은 동일한 우선순위를 가진 연산자가 실행되는 방향을 결정합니다.