[C] 26. 매크로와 전처리기

I. 전처리기에 의한 매크로 처리

• 전처리기에 의한 전처리

  • 소스 코드는 컴파일이라는 과정과 링크라는 과정을 거쳐서 실행 파일이 생성된다.
  • 컴파일이라는 과정을 구체적으로 세분화 하면 전처리 단계와 컴파일 단계로 나눌 수 있다.

 

• #define으로 시작하는 전처리기 지시자

  •  문자로 시작하는 문장을 가리켜 전처리기 지시자라한다.
  • #include, #define 등등 있다.

  • #define : 단순 치환 적업을 요청할 때 사용되는 지시자 이다.

    • #전처리기 지시자 + 매크로 + 대체리스트 (+는 빼고 생각해라) 의 형태로 되어 있으며 매크로를 대체리스트로 대체하라는 뜻이다. 매크로 선언은 문장의 긑을 의미하는  세미콜론을 붙이지 않는다.

1.  #include <stdio.h>
   #define PI 3.1415
2. int main()
   {
    double area;
    double radius;
3.  fputs("반지름 : ",stdout);
    scanf("%lf",&radius);
4.  area = radius*radius*PI;
    printf("넓이는 %f 입니다. \n",area);
5.  return 0;
   }

• 위와 같이 PI를 3.1415로 치환을 한다.

   

1. #include <stdio.h>
   #define NUM 10
2. int main()
   {
    int arr[NUM] = {1,2,3,};
    int i;
3.  for (i =0;i<NUM;i++)
     printf("%d",arr[i]);
4.  return 0;
   }

• 배열도 가능하다.

1.  #include <stdio.h>
2. #define string "C++"
   #define cal (3*4)+(4/2)
3. #define ONE 1
   #define TWO ONE + ONE
   #define THREE TWO + ONE
4. int main()
   {
    printf("string : %s\n",string);
    printf("cal : %d\n",cal);
    printf("ONE = %d,TWO = %d,THREE = %d\n",ONE,TWO,THREE);
5.  return 0;
   }

• 이미 선언된 매크로를 다른 매크로 선언에서 사용할 수 있다.
• 대체 리스트 영역에는 공백도 존재할 수 있다.
• 매크로에 의한 치환은 문자열 내에서는 이루어지지 않는다.

 

II. 매크로를 이용한 함수의 구현

• 매크로 함수의 선언

  • 매크로에 함수를 선언 하는 것이다. 다음 예제를 보자

1.  #include <stdio.h>
2. #define SQUARE(x) x*x
3. int main()
   {
    int a;
    float d;
4.  printf("Input a number(int) : ");
    scanf("%d",&a);
    printf("Square of %d : %d\n",a,SQUARE(a));
5.  printf("Input a number(float) : ");
    scanf("%f",&d);
    printf("Square of %f : %f\n",d,SQUARE(d));
    return 0;
   }

• 위의 소스 처럼 #define SQUARE(x) x*x 처럼 선언하면 컴파일러가 알아서 바꾸어준다.

• 매크로를 이용한 함수의 정의에 대한 이점

  • 첫번째, 매크로 함수는 자료형 독립적이다.

  • 두번째, 실행 속도가 향상된다.

    • 함수의 크기가 작아야 한다는 점. 함수의 크기가 클수록 그만큼 치환되어 들어가는 코드의 양이 많아지게 된다.

1.  #include <stdio.h>
2. #define SQUARE(x) x*x
   int square(int x);
3. 
   int main()
   {
    int a;
    float d;
4.  printf("Input a number(int) : ");
    scanf("%d",&a);
    printf("Square of %d : %d\n",a,SQUARE(a+3));
    printf("Square of %d : %d\n",a,square(a+3));
    return 0;
   }
   int square(int x)
   {
    return x*x;
   }

• 위의 소스를 보면 (a+3)(a+3) 대한 값을 구하려고 하는 소스인데 실행을 해보면 매크로 함수 호출 결과만 이상하게 나온다.

  • 이유는 우리가 의도한 (a+3)(a+3) 이렇게 치환되는 것이 아니라 a+3*a+3 이렇게 바뀌어 버린다.
  • #define SQUARE(x) x*x 를 #define SQUARE(x) ((x)*(x)) 이렇게 바꾸면 된다.

 

• #을 이용한 매크로 함수 전달 인자의 문자열화

1. #include <stdio.h>
2. #define ADD(x,y) printf("x + y = %d",x+y)
3. int main()
   {
    ADD(3,4);
    return 0;
   }

• 위의 소스는 3 + 4 = 7 이런식으로 출력하려는 의도로 만든 것이다.

  • 하지만 앞에서 매크로에 의한 치환은 문자열 내에서는 이루어 지지 않는다고 했었다. 그럼 어찌 해야할까?

  • 해결을 위한 특징 1 : C 언어는 문자열 상수를 이어서 선언 할 수 있다.

    • char* str = "Hello" "world"는 char* str = "Helloworld" 와 같다.

  • 해결을 위한 특징 2 : #을 통한 매크로 전달 인자의 문자열화

    • #define FUN1(x) x 이렇게 되어있다면 FUN1(10) -> 10
    • #define FUN2(x) #x 이렇게 되어있다면 FUN2(10) -> "10"

1. #include <stdio.h>
2. #define ADD(x,y) printf(#x "+" #y "= %d",x+y)
3. int main()
   {
    ADD(3,4);
    return 0;
   }

•  위와 같은 식으로 매크로를 바꾸어 주면 된다.

 

• ##을 이용한 토큰의 결합

• • 토큰 : 컴파일러가 인식하는 의미를 지니는 문자나 문자열의 최소 단위.

1.  #include <stdio.h>
2. #define CONCAT(a,b) a ## b
3. int main()
   {
    int arr[2] = {100,200};
    
    printf("%d\n",CONCAT(2,4));
    printf("%s\n",CONCAT("Good","Morning?"));
    printf("%d %d\n",CONCAT(arr,[0]),CONCAT(arr,[1]));
4.  return 0;
   }

• 실행을 시키면 어떻게 되는 건지 알수 있을 것이다.

 

III. 이미 정의되어 있는 표준 매크로

 

표준 매크로	의   미
__FILE__	현재 소스 코드의 파일명을 나타내는 문자열
__TIME__	컴파일 시각을 "시:분:초"의 형태로 나타내는 문자열
__DATE__	컴파일 날짜를 "년 월 일"의 형태로 나타내는 문자열
__LINE__	현재 처리중인 소스파일의 행 번호를 나타내는 문자열

1.  #include <stdio.h>
2. int main()
   {
    printf("현재 라인 번호 : %d\n",__LINE__);
    printf("파일 이름 : %s\n",__FILE__);
    printf("컴파일 시간 : %s\n",__TIME__);
    printf("컴파일 날짜 : %s\n",__DATE__);
    return 0;
   }