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gcc는 매우 많은 기능을 갖고 있어서 만들어내는 코드를 매우 다양하게 제어할 수 있다. 최적화 gcc는 코드 성능을 아주 많이 높일 수 있다. 루프를 반복할때마다 변수에 값은 값을 대입하는 코드가 있으면 이런 코드를 루프 밖으로 빼낸다. 단지 몇 군데에서만 사용하는 작은 함수가 있다면 이 함수를 인라인 함수(Inline Function)로 바꾸고 호출하는 코드에 직접 집어 넣는다. 매우 다양한 최적화를 할 수 있지만, 대부분의 최적화 기능은 기본값으로는 해제되어 있다. 최적화하려면 컴파일하는 데 많은 시간이 걸리므로 코드를 개발하는 동안에는 컴파일 시간을 줄이기 위해 최적화 기능을 끄는 편이 좋다. 코드를 배포할 준비가 되면 여러 최적화 기능을 활성화하면 된다. 옵션 설명 -O gcc 명령에 -O 플래..

코드는 언제나 테스트되어야 한다. 테스트를 자동화하면 개발이 훨씬 수월해진다. C 프로그래머가 사용할 수 있는 테스트 프레임워크는 매우 많다. 그 중 AceUnit이라고 불리는 프레임워크도 있다. http://aceunit.sourceforge.net/ AceUnit AceUnit Latest release version: aceunit-0.12.0 What is AceUnit? AceUnit (Advanced C and Embedded Unit): a comfortable C code unit test framework. AceUnit is JUnit 4.x style, easy, modular and flexible. AceUnit can be used in resource constraint env..

sizeof 연산자는 데이터가 얼마나 많은 메모리 공간을 차지하는지 알려준다. 그런데 어떤 "범위의 값"을 가질 수 있는지 알고 싶으면 어떻게 해야 할까? 예를 들어 컴퓨터에서 int형이 4바이트를 차지한다고 알고 있을 때, 저장할 수 있는 가장 큰 값은 무엇일까? 아니면 가장 작은 음의 값은? 차지하는 바이트 수로 크기를 계산할 수 있다만 어려울 수 있다. 대신 "limits.h" 헤더 파일에 정의된 매크로를 사용할 수 있다. long형 변수가 저장할 수 있는 가장 큰 값은 LONG_MAX 매크로에 정의되어 있고 short형 변수가 저장할 수 있는 가장 작은 값은 SHRT_MIN을 사용하면 알 수 있다. 다음 코드는 int와 short가 저장할 수 있는 범위를 보여준다. #include #include..

카운터처럼 작동하는 함수를 다음과 같이 작성할 수 있다. int count = 0; int counter() { return count++; } 이 코드에 문제가 무엇일까? 이 코드는 count라는 전역 변수를 사용한다. 이 변수가 전역 변수이므로 어떤 함수도 count의 값을 바꿀 수 있다. 큰 프로그램을 만들 때는 엉뚱하게 전역 변수를 바꾸는 실수를 범할 수 있기 때문에 너무 많은 전역 변수를 사용하는 건 좋지 않다. 다행히도 C는 전역 메모리에 저장하지만 특정 함수나 파일만 사용할 수 있는 변수도 만들 수 있다. // static 키워드를 사용하면 counter() 함수가 종료되어도 이 값이 유지된다. int counter() { // count는 전역 변수지만, 이 함수만 이 변수에 접근할 수 있..

뮤텍스는 공유 데이터를 보호하는 락이다. 여러 스레드가 한 변수를 동시에 갱신하면, 결과는 예측할 수 없는 상태가 된다. #include #include #include #include #include // 2백만개 int number = 2000000; void error(char *msg) { fprintf(stderr, "%s: %s", msg, strerror(errno)); exit(1); } void *decay_number(void *t) { for (int i = 0; i < 100000; i++) { number = number - 1; } return NULL; } int main(int argc, char *argv[]) { void *result; int ste; pthread_t ..

프로세스가 언제나 답이 되지는 못한다. 다음과 같은 이유가 있기 때문이다. 프로세스를 생성하려면 시간이 걸린다. 어떤 컴퓨터는 프로세스를 새로 만들려면 시간이 꽤 오래 걸린다. 아주 오랜 시간은 아니지만 약간의 시간이 걸린다. 추가로 수행할 일이 0.02~0.03초 걸리더라도 매번 프로세스를 새로 만드는 건 그리 효율적이지 않다. 프로세스는 데이터를 공유하기가 까다롭다. 자식 프로세스를 만들면 부모 프로세스의 모든 데이터를 완전히 복사하게 된다. 그러나 데이터를 복사했으므로, 자식 프로세스가 부모 프로세스에 데이터를 다시 보내려면 파이프와 같은 메커니즘을 사용해야 한다. 프로세스는 그저 어렵기만 하다. 프로세스를 생성하려면 많은 코드를 짜야 한다. 그러면 프로그램은 길어지고, 지저분해지기 마련이다. 스레..

인터넷에 있는 대부분의 저수준 네트워킹 코드는 C로 작성되었다. 네트워크로 연결되는 애플리케이션은 서버와 클라이언트, 두 프로그램이 필요하다. 서버는 동시에 여러 클라이언트와 통신할 수 있어야 한다. 클라이언트와 서버는 프로토콜(protocol)이라는 구조화된 통신 방법을 사용한다. 인터넷에서는 다양한 프로토콜이 사용된다. 이 중에 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP)과 같은 저수준 프로토콜은 인터넷으로 1과 0으로 된 이진값을 전송하는 방법을 정의한다. 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HyperText Transfer Protocol, HTTP)과 같은 고수준 프로토콜은 웹브라우저와 웹 서버가 통신하는 방법을 정의한다. 클라이언트와 서버는 프로토콜이라는 구조화된 통신 규약을 따른다. C프..

운영체제는 시그널로 프로그램을 제어한다. 시그널은 단지 정수형의 짧은 메시지일 뿐이다. 시그널이 도착하면 프로세스는 하던 일을 멈추고 시그널을 처리해야 한다. 프로세스는 시그널과 시그널 처리기라는 함수를 대응시키는 시그널 매핑 테이블을 살펴본다. 인터럽트 시그널에 대한 기본 시그널 처리기는 단지 exit() 함수를 호출한다. 시그널을 잡아 직접 정의한 코드 실행 때론 프로그램을 인터럽트 걸 때 직접 정의한 코드를 실행하고 싶을 것이다. 예를 들어 프로세스가 열린 파일이나 네트워크 연결을 갖고 있으면 프로그램을 종료하기 전에 리소스를 닫고 정리하고 싶을 것이다. 이럴때 "sigaction" 을 사용하면 코드를 실행하고 명령시킬 수 있다. sigaction은 함수 랩퍼이다. sigaction은 함수에 대한 ..

자식 프로세스가 생성하는 데이터를 실시간으로 읽는 방법 pipe() 함수는 데이터 스트림 두 개를 연다. # 데이터 스트림 0 표준 입력 1 표준 출력 2 표준 에러 3 파이프의 읽는 쪽 (ex: fd[0]) 4 파이프의 쓰는 쪽 (ex: fd[1]) 자식 프로세스가 부모 프로세스에 데이터를 보내야 하므로, 자식 프로세스의 표준 출력과 부모 프로세스의 표준 입력에 연결된 파이프가 필요하다. 파이프는 pipe() 함수로 생성한다. 이 함수는 연결된 두 스트림을 만들어 테이블에 추가한다. 한쪽 스트림에 쓴 데이터는 다른 쪽 스트림에서 바로 읽을 수 있다. pipe() 함수가 디스크립터 테이블에 두 항목을 만들 때, 디스크립터들을 항목이 두 개 있는 배열에 저장한다. // 디스크립터들이 배열에 저장됨 int ..

파일 디스크립터는 데이터 스트림을 나타내는 숫자이다. 데이터 스트림은 말 그대로 프로세스로 들어가고 나오는 데이터의 흐름이다. 표준 입력, 출력, 에러에 대한 데이터 스트림이 있으며, 파일이나 네트워크 연결과 같은 데이터 스트림도 더 만들 수 있다. 프로세스의 출력을 리다이렉션하면 데이터를 보낼 곳을 바꿀 수 있다. 따라서 표준 출력이 하면 대신 파일에 데이터를 보낼 수 있다. 모든 프로세스는 스택과 힙 데이터 공간 외에도 자신이 실행하는 프로그램을 포함하고 있다. 그런데 표준 출력과 같은 데이터 스트림이 어디에 연결되는지 어딘가에 기록해놓아야 한다. 각 데이터 스트림은 파일 디스크립터(File Descriptor)에 의해 표현되는데, 프로그램에서는 단지 숫자로 나타난다. 프로세스는 파일 디스크립터와 이..

exec() 함수를 호출하면 새로운 프로그램을 실행해 현재 함수를 대체한다. 그러면 원래 프로그램은 곧바로 종료된다. fork()는 프로세스를 복제한다. fork()는 현재 프로세스의 완전한 사본을 만든다. 새로 만든 사본은 똑같은 프로그램을 똑같은 위치에서 실행한다. 똑같은 변수를 갖고 있고 변수 안에 들어 있는 값도 똑같다. 단 하나 차이점이라면 사본 프로세스의 PID가 원래 프로세스와 다르다는 것이다. 원래 프로세스는 "부모 프로세스"라고 하며, 새로 생성된 사본은 "자식 프로세스"라고 부른다. 리눅스 및 맥과는 달리 윈도우는 기본적으로 fork()를 지원하지 않는다. 프로세스는 누가 부모이고 누가 자식인지 알 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 fork() 함수는 자식 프로세스에는 0을, 부모 프로..

errno 변수는 errno.h 헤더 파일에 정의된 전역 변수이다. 이 변수에는 다음과 같이 표준적으로 정의된 에러 값이 저장된다. EPERM=1 허용되지 않은 연산 ENOENT=2 지정한 파일이나 디렉토리가 없다 ESRCH=3 지정한 프로세스가 없다 이 값으로 errno 변수를 검사할 수 있다. 아니면 string.h 헤더 파일에 정의도니 strerror() 함수를 사용해 표준 에러 메시지를 만들 수 있다. // strerror() 함수는 에러 번호를 메시지로 변환한다. puts(strerror(errno)); 따라서 시스템이 실행하려는 프로그램을 찾지 못하면 errno 변수를 ENOENT로 설정하며, 이 번호는 다음과 같은 표준 에러 메시지에 대응된다. No such file or directory ..

system() 함수를 호출하면 운영체제는 명령 문자열을 해독해 어떤 프로그램을 어떻게 실행할지 결정해야 한다. 여기에는 문제가 발생한다. 운영체제가 문자열을 해독해야 한다는 점이다. system() 함수는 치명적인 단점을 가지고 있다. 이 함수를 사용하기 쉽지만 보안이 허술하다. 예를 들어, echo ' ' >> reports.log 명령을 내리는데 누군가 다음과 같은 명령을 입력하면 어떻게 될까? echo ' ' && ls / && echo '' >> reports.log 명령행에서 실행할 명령을 문자열 안에 삽입(Injection)하면 프로그램은 입력된 내용이 무엇이든 그대로 실행한다. 이런 모호함을 제거하고 어떤 프로그램을 실행하려는지 운영체제에 정확히 알려주도록해야 한다. "exec()" 함수는..

동적 라이브러리를 사용하면 실행 시에 코드를 바꾸기 쉽다. 프로그램을 다시 컴파일할 필요 없이 애플리케이션을 갱신할 수 있다.만약 여러 프로그램이 똑같은 코드를 공유하고 있다면 모든 프로그램을 한꺼번에 모두 갱신할 수 있다. 정적 라이브러리와 동적 라이브러리 중 어떤 것이 더 좋은가? 상황에 따라 다르다. 정적 라이브러리는 컴퓨터 간에 이동하기 쉽게 더 작고 빠른 실행 파일을 만든다. 동적 라이브러리를 사용하면 실행 시에 프로그램의 환경을 더 많이 바꿀 수 있다. 오브젝트 파일 혹은 정적 라이브러리 파일을 링크하고 빌드하면 정적 프로그램이 된다. 별개로 있던 여러 오브젝트 코드로 하나의 실행 파일을 만들고나면, 프로그램을 새로 빌드하지 않고서는 들어간 코드를 바꿀 방법이 없다는 이야기다. 프로그램은 그저..

오브젝트 파일(*.o)들을 정적 라이브러리 파일(*.a, *.lib)로 만들어서 사용하면 좋은 점 오브젝트 파일에 존재하는 함수를 하나라도 사용한다면, 빌드할 때 오브젝트 파일의 모든 코드를 가져와 하나의 파일로 빌드된다. 하지만 오브젝트 파일들을 정적 라이브러리로 만들게되면, 사용하고 있는 오브젝트 코드만 가져와 하나의 파일로 빌드된다. 즉, 정적 라이브러리가 아닌 오브젝트 파일을 쓰게 된다면 사용하지도 않는 오브젝트 코드들도 모두 함께 빌드되어버린다. 때문에 파일의 크기가 커지고 느려진다. 오브젝트 파일이 아닌 정적 라이브러리 파일을 쓰도록 하자. 먼저 오브젝트 파일을 생성한다. gcc -I test_code.c encrypt.o checksum.o -o test_code 이런식으로 프로그램을 컴파일..

가변 개수의 인자를 받는 함수를 가변 인자 함수(Variadic Function)라고 한다. C 표준 라이브러리에는 직접 가변 인자 함수를 만들 수 있게 도와주는 여러 매크로(Macro)를 포함하고 있다. #include // 가변 인자 함수를 정의하려면 stdarg.h 파일을 인클루드해야 한다. #include // 가변 인자 함수 int print_ints(int args, ...){ int tmp; int sum = 0; va_list ap; // 어디에서부터 가변 인자가 시작되는지 알려준다. va_start(ap, args); // 모든 가변 인자 출력 for(int i=0; i

열거형을 구조체의 멤버로 등록하고 사용하는 예제이다. #include // 열거형 정의 enum play_type { RUN, STOP, ATTACK }; // response 구조체안에 열거형을 멤버로 넣었다. typedef struct { char *name; enum play_type type; } response; void run(response r) { printf("%s\n", r.name); puts("run!"); } void stop(response r) { printf("%s\n", r.name); puts("stop!"); } void attack(response r) { printf("%s\n", r.name); puts("attack!"); } int main(void) { res..

대규모의 복잡한 프로그램에서 버그를 찾으려면 정말 오랜 시간이 걸릴 수도 있다. 그래서 다양한 도구들을 이용하여 찾아내 수정해야 한다. 그 도구 중 valgrind를 소개한다. 리눅스 운영체제에서 사용하는 도구 중 "valgrind" 라는 것이 있다. 한마디로 메모리 누수를 검사하는 프로그램이다. valgrind 는 heap 영역에 할당된 데이터를 감시할 수 있다. 이 프로그램은 가짜 malloc() 함수를 구현해 작동한다. 여러분의 프로그램이 heap 메모리에 할당할 때 valgrind는 malloc()과 free() 함수에 대한 호출을 가로채 자신이 만든 버전을 실행한다. valgrind가 구현한 가짜 malloc()은 어느 코드가 호출하는지 어느 메모리가 할당되었는지 기록한다. 프로그램이 실행을 마..

#include int main(){ char word[10]; int i = 0; // format을 %9s로 지정하면 최대 9개 문자를 word에 저장한다 // 마지막 문자는 널 문자가 들어간다. while(scanf("%9s", word) == 1){ i++; if(i % 2){ fprintf(stdout, "%s\n", word); } else{ fprintf(stderr, "%s\n", word); } } return 0; } /* string.txt 내용 redirection 예제를 만들어 보았다. 이 예제는 리눅스 혹은 맥에서 실행해야 한다. C언어 소스파일에서 표준출력, 표준에러를 발생하고 그것을 활용하는 예제이다. */ // 컴파일 & 실행 /* gcc redirection_exam.c ..

#include #include void Reverse(char* str) { int len = strlen(str) - 1; char* ptr = str + len; while (ptr >= str) { printf("%c", *ptr); ptr--; } } int main(void) { char* str = "Hello World!!"; Reverse(str); return 0; } // 결과 /* !!dlroW olleH */ ptr 포인터 변수를 널 문자 바로 앞으로 이동시킨 후 포인터 연산을 통하여 처음의 메모리 주소 값으로 점차 다가가도록 하였다. 즉, ptr 포인터 변수는 문자열 끝을 가리키다가 맨 처음으로 돌아오고 반복이 종료된다.