C언어 표준

Development/C 2012. 2. 11. 14:54

현재 C의 표준은  ANSI가 아닌 ISO에서 관리하고 있습니다.

C의 현재 표준안은 1999년에 제정된 ISO/IEC 9899:1999입니다.

그 이전에 흔히들 ANSI C라고 알려져 있던 C의 표준안은 1990년에 공표된 것으로

ISO/IEC 9899:1990이 되겠습니다.

구글에서 ISO IEC 9899로 찾은 결과를 보시면 되겠습니다. PDF문서로 된 것을 보시면

유용할 듯 합니다.

 

C++표준안 역시 ISO에서 관리하고 있으며, 1998년에 공표된 ISO/IEC 14882:1998이

현재 C++의 표준안입니다.

이 역시 구글에서 ISO IEC 14882로 찾은 결과를 보시면 되겠습니다. 이 역시 PDF문서로 검색된 결고를 보시면 유용할듯 합니다.



C언어는 참으로 많은 성장을 해 왔습니다.

그러는 동안 표준도 "K&R C" -> X2J11 에 의한 ANSI C -> ISO C -> C90 -> C99 처럼 여러가지로 바뀌었고, 같은 표준이더라도 다른 이름을 가지게 되었스비다.





C99는 C 언어의 현대 개정판이다.

목차

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[편집]역사

ANSI의 표준화 이후 C 언어 표준이 상대적으로 정적으로 남아 있었던 동안, C++는 표준화를 위하여 계속 진화하고 있었다. 1995년에 1990년의 C 표준에 대한 규약 수정안 1이 출판되었는데, 이는 약간의 세부 사항을 교정하고 국제적 문자 세트에 대한 보다 확장된 지원을 위한 것이었다. C 표준은 1990년대 후반에 더 개정되어, 1999년 ISO/IEC 9899:1999가 출간되었고, 여기서 명시한 규범을 흔히 C99라 부른다. 이는 기술적 교정에 의하여 현재까지 3번의 수정이 있었다. 국제 C 표준은 실무 그룹 ISO/IEC JTC1/SC22/WG14에 의해 관리되고 있다.

[편집]새로운 기능

C99는 다음과 같은 기능들을 포함하고 있다. 이들 중 일부는 이미 일부 컴파일러에 확장 기능으로서 포함된 적이 있다.

  • 인라인 함수의 도입
  • 변수의 선언은 더이상 파일 범위나 복합 명령어의 시작에서만 할 필요가 없다.
  • long long int, 선택적인 확장 정수형, 명시적 불린 자료형, 그리고 복소수를 나타내기 위한 complex 자료형 등 새로운 자료형 도입
  • 가변 길이 배열(VLA: variable-length array)
float read_and_process(int n)
{
    float vals[n];
 
    for (int i = 0; i < n; i++)
        vals[i] = read_val();
    return process(vals, n);
}
  • BCPL이나 C++와 같은 //로 시작하는 주석들
  • snprintf와 같은 새로운 라이브러리 함수
  • stdbool.h 및 inttypes.h와 같은 새로운 헤더 파일
  • 자료형에 무관하게 동작하는(type-generic) 수학 함수들 (tgmath.h에 포함)
  • IEEE 부동소수점 자료에 대한 개선된 지원
  • 지정된 이니셜라이저(designated initializers)
  • 복합 리터럴(compound literals)
  • 가변 인수 매크로(Variadic macro)의 도입
  • 보다 적극적인 코드 최적화를 위한 restrict 한정자

[편집]C90과의 하위 호환성

C99는 대부분의 영역에서 C90과 하위 호환되지만, 일부는 더 엄격해졌다. 특히, 형식 지정자가 빠진 선언을 int 자료형으로 더이상 간주하지 않는다. C 표준 위원회에서는 컴파일러들이 형식 지정자를 실수로 빠뜨린 것을 조용히 넘어가기보다는 문제로서 진단하는 것이 더욱 가치가 있다고 보고 이러한 결정을 내렸다. 실제 컴파일러는 형식 지정자가 빠진 것을 오류로 지적할 가능성이 높지만, int가 지정된 것으로 보고 번역을 계속 할 수도 있다.

[편집]C++와의 호환성

C99 표준의 일부는 TR1이나 C++0x 같은 C++의 제안된 확장에 포함되어 있다. 정수형, 헤더 파일, 라이브러리 함수 등도 제안에 포함되어 있다.

[편집]버전 감지

표준 매크로 __STDC_VERSION__가 199901L로 정의되면 C99 지원이 가능함을 나타낸다. C90에서의 __STDC__ 매크로처럼, __STDC_VERSION__은 C90과 C99간에 다르게 컴파일할 수 있는 코드를 작성하는데 사용할 수 있다.

#if __STDC_VERSION__ >= 199901L
  /* "inline" is a keyword */
#else
# define inline /* nothing */
#endif

[편집]주요 컴파일러들의 지원

GCC 등의 C 컴파일러들은 이제 C99의 새로운 기능들을 대부분 지원한다. 그러나, 마이크로소프트나 볼랜드 등의 업체들은 C99를 별로 지원하지 않았는데, 이는 비슷한 기능 개선이 이미 되어 있는 C++에 치중했기 때문이다.

GCC의 경우, C99의 기능 명세를 상당히 많이 지원하지만(2008년 11월 현재 41개), 아직 완벽한 지원은 아니다. 2008년 11월을 기준으로 9개의 기능들은 제대로 작동하지 않거나 지원되지 않는다.

썬 마이크로시스템즈는 자사의 썬 스튜디오가 C99의 기능들을 완벽히 지원한다고 주장하고 있다.

C의 인터프리터인 Ch도 C99의 주요 기능들을 지원한다.

[편집]바깥 고리








C 프로그래밍 언어는 1969년 ~ 1973년에 켄 톰슨과 데니스 리치가 당시 새로 개발된 유닉스 운영 체제에서 사용하기 위해 만든 프로그래밍 언어이다. 켄 톰슨은 BCPL언어를 필요에 맞추어 개조해서 "B"언어(언어를 개발한 벨 연구소의 B를 따서)라 명명했고, 이 B언어에서 C언어가 탄생했다. 유닉스 시스템의 바탕 프로그램은 모두 C로 쓰여졌고, 많은 운영 체제의 커널도 또한 C로 만들어졌다. 오늘날 많이 쓰이는 C++는 C에서 객체 지향형 언어로 발전된 것이다. 또 다른 다양한 최신 언어들도 그 뿌리를 C에 두고 있다.

목차

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[편집]소개

C는 실질적으로 모든 컴퓨터 시스템에서 사용할 수 있는 프로그래밍 언어이다. 예를 들어 BASIC 등과는 달리 다양한 플랫폼에서 ANSI C의 정의에 따르는 비교적 동일한 구현이 가능하다. 모든 C 시스템에는 정규화된 표준 C 라이브러리가 존재한다. 이런 이유와 생성된 프로그램의 높은 성능이 아직까지도 C언어가 사랑받는 이유 중 하나이다.

그러나 C 언어가 기술적으로 보아 현재 기술 수준에 부합하지 않는다는 의견이 있으며, C를 "이식가능한 고급 어셈블리어"정도로 낮추어 부르기도 한다. 이는 반면 오늘날의 널리 쓰이는 거의 모든 운영 체제 커널이 C를 이용해 구현된 이유이기도 하다. C는 시스템 프로그램 개발에 매우 적합하나, 응용 프로그램 개발에도 많이 쓰인다.

[편집]역사

[편집]C99

 이 부분의 본문은 C99입니다.

C 언어 표준이 상대적으로 정적으로 남아 있었던 동안, C++는 표준화를 위하여 계속 진화하고 있었다. 1995년에 1990년의 C 표준에 대한 규약 수정안 1이 출판되었는데, 이는 약간의 세부 사항을 교정하고 국제적 문자 세트에 대한 보다 확장된 지원을 위한 것이었다. C 표준은 1990년대 후반에 더 개정되어, 1999년 ISO/IEC 9899:1999가 출간되었고, 여기서 명시한 규범을 흔히 C99라 부른다. 이는 기술적 교정에 의하여 현재까지 3번의 수정이 있었다. 국제 C 표준은 실무 그룹 ISO/IEC JTC1/SC22/WG14에 의해 관리되고 있다.

[편집]문법

C언어 키워드
[숨기기]함수
[숨기기]분기 제어
[숨기기]반복문
[숨기기]변수
C 프로그래밍 언어
v  d  e  h
 이 부분의 본문은 C 언어 문법입니다.

[편집]연산자

 이 부분의 본문은 C와 C++ 연산자입니다.

[편집]변수형

 이 부분의 본문은 char입니다.
 이 부분의 본문은 int (C 프로그래밍 언어)입니다.
 이 부분의 본문은 struct입니다.

[편집]포인터

 이 부분의 본문은 포인터 (프로그래밍)입니다.

[편집]메모리 관리

OS에서 응용프로그램을 실행하거나, CPU의 프로그램을 실행하기 위해 여러가지 영역으로 나누어 메모리를 할당하고 이를 메모리에 올려 실행 한다.

  • OS: 주로 저장장치에서 실행 파일을 메모리에 올려 실행 한다. 따라서 프로그램에 필요한 메모리는 거의 RAM에 할당하고 실행 한다.
  • CPU을 사용한 장치: OS가 없이 개발자가 설정한 메모리 배치에 따라 코드를 ROM/FLASH에 생산할 때 쓰고, 전원 공급시 실행 한다.

C언어로 개발된 프로그램은 메모리 입장에서 다음과 같은 할당 영역으로 나누어 생각할 수 있다.

  • 정적 변수: 전역변수난 static을 이용하면 프로그램이 시작할 생성되어 종료될 때 까지 유지 된다.
  • 동적 변수: (HEAP)영역을 이용하여 할당 함수를 호출하여 변수 영역을 할당 받아 사용하고, 해제 함수에 의해 반납한다.
  • 자동변수: 함수나 블록({ } 이용) 안에서 선언하는 지역변수를 사용하면 스택(STACK) 영역에서 자동 할당을 받는다.

CPU을 사용하여 개발하여 장치에 넣어 코드를 실행할 때, 힙 영역을 많이 사용하지는 않는다. 따라서 필요 없다면 메모리 공간을 할당할 필요도 없고 힙관리 프로그램 코드(함수를 개발툴에서 라이브러리 형태로 제공)도 필요하지 않는다. 만약 malloc 등의 함수를 사용하면, 힙 영역을 사용하겠다는 의미 이기 때문에 힙 영역을 개발자가 선언하여 관리 해야 한다. 이 때 힙관리 프로그램 코드는 자동으로 링크 된다. 물론 저 사양의 CPU 경우, 이 함수를 제공하지 않을 수 있는 컴파일러도 있을 수 있다.

[편집]변수와 메모리 맵

C언어 작성된 코드는 컴파일 과정과 링크 과정을 거치면 실행 파일이 만들어 진다. 변수는 여러가지 특성이 있다.

  • 초기치를 갖는 변수
  • 초기치가 없는 변수
  • 상수 데이터
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>
 
int count = 4;
char name[50] = "홍길동";
char tel[256];
 
///////////////////////////////////
 
int getTel(char *pstr)
{
  static char buff[1024];
   gets(buff);
   strcpy(pstr, buff);
   return strlen(pstr);
}
 
int main(int argc, char **argv)
{
  char *paddr;
 
   printf("이름 = %s\n", name);
   getTel(tel); 
   printf("전화 = %s\n", tel);
   paddr = (char*) malloc(1024);
   if (!paddr) 
      return -1;
   {  // 블록 시작
       int scount;
       char *piaddr = paddr;
       for (scount = 1024;scount > count;scount--,piaddr++) {
         *piaddr = getch();  // getch 함수는 표준함수는 아니다.
         putchar(*piaddr);
         if (*piaddr == '\r')
            break;
       }
       *piaddr = 0; 
       printf("주소 = %s\n", paddr);
   } // 블록 끝
 
   free(paddr);
   return 0;
}

이 프로그램 예에서 변수 별로 분리하면 다음과 같은 특성의 변수로 나눌 수 있다.

초기치 변수int count = 4;

char name[50] = "홍길동";

초기치 없는 변수char tel[256];

static char buff[1024];

상수"이름 = %s\n"

"전화 = %s\n"
"주소 = %s\n"

스택 또는 레지스터char *paddr;

char *pstr;
int scount;
char *piaddr;

힙 (heap)*paddr

각 특성별로 나누어 그룹을 지어 메모리에 배치 하는게, 이것을 링커가 한다. 이렇게 그룹을 나누는 것을 SEGMENT 또는 SECTION이라는 단어를 사용 한다.

위의 그룹은 가장 기본적인 내용만을 표시 한것이다. CPU와 컴파일 마다 다르다. 어떤 컴파일러는 더욱 세밀히 하기도 한다. 그리고 각 세그먼트 이름도 다르다.

Visual Studio의 맵 이름 예

변수형태SEGMENT
초기치 변수 DATA
초기치 없는 변수 BSS
프로그램 코드 TEXT
상수 CONST
HEAP
스택 STACK

컴파일 마다 각 세그먼트 이름과 구조가 다르지만, 예를 들어 중요한 세그먼트 만 표시 하였다, TEXT와 CONST는 ROM/FLASH에 배치 해도 되는 변하지 않는 세그먼트 이므로 같은 부류이고, CPU를 설계하고 코드를 직접 쓰는 경우 ROM/FLASH을 이용한다.

거의 모든 툴에서 이 맵을 파일로 만들어 준다. 물론 옵션으로 설정을 해야하는 경우도 있지만 구조를 얻을 수 있다. 함수와 변수의 위치와 이름 등을 확인할 수 있고, 각각의 세그먼트 크기 등의 데이터를 알 수 있다. 실제 CPU을 다루는 C언어에서 이런 정보는 중요하다. 내가 사용하는 MCU의 메모리는 얼마나 사용하는지 등을 확인할 필요가 있기 때문이다.

[편집]라이브러리

C언어 함수는 표준함수가 있고, 개발 툴에서 제공하는 함수가 있다. 여러가지 부류가 있고 특성 별로 나누어 lib 파일로 코드를 제공하고 헤더파일로 선언을 알 수 있다.

[편집]C 표준 라이브러리

 이 부분의 본문은 C 표준 라이브러리입니다.

C 표준 라이브러리는 함수 형태와 기능이 정해져 있기 때문에 개발툴별 같다는 특징이 있다.

[편집]ISO C 라이브러리 헤더

파일명출처설명
<assert.h> assert 매크로, 논리오류 및 디버깅 시 오류 형 등 지원한다.
<complex.h> C99 복소수 처리용 세트.
<ctype.h> 초기의 대-소 문자 변환 함수 제공
<errno.h> 함수에서 발생하는 오류 형태 변환등의 오류처리.
<fenv.h> C99 부동소수점 환경 제어.
<float.h> 부동소수점 특성 정의. 두 숫자 사이의 최소 차이(_EPSILON), 숫자의 최대 자리수(_DIG), 숫자의 범위의 표현(_MIN_MAX).
<inttypes.h> C99 정수형 변수의 정확한 변환.
<iso646.h> NA1 ISO 646 문자열 처리.
<limits.h> 정수형의 특성 정의, 정수 숫자 범위(_MIN_MAX).
<locale.h> 로케일( 관련 상수. 국제어 처리를 위한 적용.
<math.h> 수학 함수.
<setjmp.h> setjmp 와 longjmp 매크로 선언.
<signal.h> 다양한 예외 처리 제어.
<stdarg.h> 아규먼트 변수 처리. va_start, va_arg, va_end 함수 등.
<stdbool.h> C99 논리 변수.
<stdint.h> C99 정수형 변수의 각종 정의/선언.
<stddef.h> 유용한 형과 매크로 정의/선언.
<stdio.h> C 언어의 입출력 제공. printf 등이 포함 되어 있다.
<stdlib.h>
<string.h> 문자열 조작.
<tgmath.h> C99 수학 함수에서 일반 형 변환 관련.
<time.h> 시간과 날짜 변환 함수.
<wchar.h> NA1 국제어 등의 처리를 위한 확장 문자(문자열 처리.
<wctype.h> NA1 확장 문자 처리.

[편집]개발 도구

[편집]GCC

 GNU 컴파일러 모음 문서를 참고하십시오.

유닉스 계열(리눅스)의 시스템에서 주로 사용하는 C/C++ 언어 개발 도구이다. 리눅스의 OS을 제 컴파일하거나, 각종 응용프로그램 개발에 사용한다. 또한 X-Windows의 개발 도구로도 사용 할 수 있다.

전자 장치의 개발 시 임베디드 OS 포팅에서, 리눅스 커널이나 리눅스 커널 기반으로 하는 OS 커널 자체를 개발하는 도구로 사용 한다. 리눅스 커널 기반 임베디드에서 실행되는 응용 프로그램 역시 gcc을 많이 사용 한다.

[편집]make

 이 부분의 본문은 make (소프트웨어)입니다.

여러 파일들끼리의 의존성과 각 파일에 필요한 명령을 정의함으로써 프로그램을 컴파일할 수 있으며 최종 프로그램을 만들 수 있는 과정을 서술할 수 있는 표준적인 문법을 가지고 있고, 구조로 기술된 파일(주로 Makefile이라는 파일명)을 [[make]가 해석하여 프로그램 빌드를 수행하게 된다.

[편집]Cygwin

 이 부분의 본문은 시그윈입니다.

gcc을 윈도에서 실행 할 수 있도록 재 포팅한 것이다.

[편집]MinGW

Cygwin에서 분화 된 gcc 기반 개발 라이브러리 이다.

[편집]이클립스

 이클립스 문서를 참고하십시오.

이클립스는 다양한 언어와 다양한 OS에서 실행 되는 IDE 이다. 따라서 여러가지 상황에서 다양하게 적용할 수 있다.

[편집]Eclipse IDE for C/C++ Developers

C/C++언어를 제공하는 IDE으로 리눅스의 경우 기존의 gcc을 사용할 수 있도록 연결 설정만 하면 된다.

MinGW

윈도에서 gcc와 연결하여 C/C++ 언어를 사용하여 프로그램을 개발 할 수 있다. MinGW는 다양한 언어를 지원하므로 다른 언어로도 이클립스와 연결하여 개발 도구로 사용할 수 있다.

[편집]비주얼 C++(비주얼 스튜디오 C++)

비주얼 프로그래밍은 크게 윈도 프로그램과 윈도가 아닌 프로그램으로 나누어 생각할 수 있다. 초기의 마이크로소프트의 개발 도구는 C언어로 부터 출발 하였다. 오브젝트 프로그램의 필요성이 대부되면서 C++이 추가 되었다.

윈도 프로그램은 초기에 Win32 SDK을 기반으로 하였다. 오브젝트의 개념없이 함수를 사용하여 윈도 프로그램을 작성 한다. 후에 C++로 가면서MFC로 진화 하였다.

[편집]Win32 Console Application

C/C++의 라이브러리를 이용하여 윈도 없이 실행되는 프로그램을 말 한다. 비주얼 프로그램에서는 C와 C++가 통합 되어 있으므로 C 표준 라이브러리뿐만 아니라 STL 등도 사용할 수 있다.

[편집]Win32 SDK

SDK(Software Development Kit)라는 말은 일반적인 소프트웨어 개발 도구를 나타내는 말이지만 마이크로소프트의 윈도 개발에서는 클래스화 되지 않는 C 라이브러리를 윈도 SDK라고 부르기도 했다. 윈도 개발 도구를 만들 초기에 붙인 이름이다.

이것은 Visual Studio에 통합되어 C 언어의 라이브러리 형태로 개발할 수 있다.

[편집]MFC

 이 부분의 본문은 마이크로소프트 파운데이션 클래스 라이브러리입니다.

윈도 개발에 필요한 각종 윈도 요소를 클래스화 하였다. Win32 SDK도 같이 사용할 수 있다.

[편집]DirectX

윈도에서 주로 게임 등을 개발할 때 사용하는 툴킷 이다. 고속의 화면 제어, 음성지원, 3D 등을 지원한다.

[편집]디버깅

보통 소프트웨어 개발에서 디버깅의 가장 일반적인 방법은 두가지 이다.

  1. IDE를 통해 소스 수준에서 디버깅 한다. 일명 'BREAK POINT'를 설정하면 그 위치에서 멈추고 해당 상황을 파악할 수 있다. 가장 중요한 파악 대상이 변수의 값으로 표시 화면에 해당 변수의 형과 맞게 변수의 값을 표시 한다. 또한 줄단위로 실행하기, 함수로 들어가기와 나오기 등 IDE에 따라 구성이 다양하다.
  2. 내부 변수나 기타 상황을 printf 형태의 함수를 UART, 네트워크, USB 등과 연결하여 출력함으로써 프로그램 상황을 표시 할 수 있다. 보통 IDE 처럼 다양한 구성이 불가능 할 때 많이 사용 한다.
    1. 리눅스 커널의 경우 printfk 함수로 출력하면 정해진 출력 메시지 파일 형태로 표시할 수 있다.
    2. MCU와 같은 전자장치의 개발에서 개인용 컴퓨터 처럼 성능이 좋은 IDE을 만들기 쉽지 않다. 따라서 저 성능의 IDE을 사용하거나 UART등으로 상황을 출력해서 디버깅 하는 방법을 사용 할 수 있다. 구성이 간단해서 개발 소스에 printf 형의 메시지 출력을 추가하면 된다. 개발자가 직접 해야하는 것이 번거롭다.

[편집]GDB

 이 부분의 본문은 GNU 디버거입니다.

GCC을 기반으로 하는 디버깅 도구이다. 따라서 유닉스 계열에서 가장 일반적으로 실행된다.

[편집]응용 프로그램 디버깅

GCC 옵션을 디버깅이 되도록 설정하면 디버깅 테이블을 만든다. gdb 실행 중에 이것을 사용한다. GDB을 실행하여 응용프로그램을 실행하면서 break, 변수, 함수 등의 디버깅을 할 수 있다.

[편집]원격 디버깅

GCC에서 gdb는 서버 구조를 사용할 수 있다. gdb-server을 설치하면 네트워크를 통해 더버깅 환경을 구성할 수 있다. 예를 들어 임베디드 개발 시 리눅스 커널을 포팅하고, 해당 리눅스 시스템에 gdb-server를 설치하면 다른 환경에서 이를 통해 응용프로그램을 디버깅 할 수 있다. 임베디드의 많은 경우 자신의 시스템에서는 디버깅이 만만히 않다. 따라서 원격으로 gdb의 실행 결과를 전송 할 수 있고 이 정보를 바탕으로 이클립스와 같은 IDE와 연동할 수 있다. 보통 리눅스 기반의 임베디드 개발 환경을 이클립스 C++를 사용할 수 있는데, 이것과 결합할 수 있다.

[편집]커널 디버깅

원격 디버깅 모드는 리눅스 커널에 사용되는 소스 수준의 디버거인 KGDB에서도 사용된다. KGDB를 사용하면 커널 개발자는 일반 응용 프로그램과 마찬가지로 커널을 디버깅할 수 있다.

[편집]IDE 디버깅

비주얼 스튜디오나 이클립스 등의 도구 들은 기본적으로 디버깅 방법을 제시 한다. 이클립스 디버깅은 GDB와 연동해서 구성할 수 있다.

[편집]헬로 월드 프로그램

#include <stdio.h>            // C 표준 라이브러리 중 하나인 stdio.h 라는 헤더 파일에 선언된 내용을 포함한다는 뜻이다.
                              // 이 문장을 쓰지 않으면, printf 함수의 선언을 찾을 수 없다는 컴파일 오류가 발생한다.
int main(void)                // 매개변수가 없는 C 프로그램의 시작을 나타내는 정수값을 반환값으로 받는 main 함수를 시작한다.
{                             // 함수의 시작점을 나타낸다.
    printf("hello, world\n"); // 표준 콘솔 출력에 hello, world라는 단어를 출력하고 \n 에 의해 다음 줄로 이동하게 된다.
    return 0;                 // 0을 반환하며 이 함수를 종료한다.
}                             // 함수의 종료점을 의미한다.

이 프로그램은 표준 콘솔 출력으로 hello, world를 출력한다.

[편집]같이 보기

[편집]바깥 고리









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Posted by linuxism

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  1. 2015.04.15 06:15  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

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