C언어 개념 정리

본 내용은 2023 MISRA-C 가이드라인을 공부하면서 개념을 정리한 것이다.

dead code <-> unreachable code

• dead code : 코드에서 실행되지만 그 결과가 다른 계산에 사용될 수 없는 섹션
• unreachable code : 제어 흐름 경로가 없기 때문에 실행할 수 없는 프로그램 소스 코드의 일부

tag

• struct, union, enum 뒤에 붙는 이름

escape sequence

• 백슬래시()와 특정문자를 결합하여 표현하기 어려운 기능, 문자를 표시해준다.
• 종류 (대표적인 것만 몇개 뽑았다)
  • \n : 개행
  • \t : 수평 탭
  • \o(8진수 숫자) : 8진수
  • \x(16진수 숫자) : 16진수

연결

다른 범위에 속하는 변수들을 서로 연결하는 것

• 무연결 : 다른 블록과 연결을 가지지 않음
  • 지역 변수
• 내부 연결 : 해당 파일 내부에서만 사용 가능
  • static 전역변수
• 외부 연결 : 다른 소스 파일에서도 사용 가능
  • non static 전역변수, extern 지정자 사용

namespace (c언어 O, c++ X)

C언어는 아래 4가지의 이름공간을 가진다.

• label
• tag (struct, union, enum)
• member 명 (struct, union, enum)
• 나머지 (함수, 변수, typedef 타입 이름, 얼거형의 값)

translation unit (번역 단위)

대부분의 경우 c 파일

구조체 비트필드

• 기존 구조체의 멤버는 각 자료형 크기만큼 공간을 차지

비트필드를 사용해 구조체 멤버를 비트 단위로 크기를 지정해서 저장할 수 있다.

• 예시 코드

1struct Flags {
2	unsigned int a : 1;
3	unsigned int b : 3;
4	unsigned int c : 7;
5}

• 메모리 구조

  • <——- 7비트 ——->	<— 3비트 —>	<- 1비트 ->
    c	b	a

inline 함수

inline 함수는 호출 부분을 함수 전체 코드로 치환하여 컴파일된다.

• 최신의 컴파일러는 최적화 과정에서 inline이 없더라도 인라이닝 처리를 하기도 한다.

• 매크로와의 차이점

  • 매크로는 전처리기(preprocessor)가 치환
  • inline 함수는 컴파일러가 일반 함수처럼 문법, 타입 검사를 수행

• 예시 코드

 1#include <stdio.h>
 2
 3inline void hello_world() {
 4	printf("Hello World");
 5}
 6
 7int main(void) {
 8	hello_world();
 9	return 0;
10}

• 장점

  • 함수 호출로 생기는 오버헤드가 줄어든다.
  • 매크로 함수 대비 디버깅이 용이하다 (중단점 사용 가능)
  • 매크로 함수 대비 가독성이 좋다

• 단점

  • 바이너리 증가
  • 브랜치 예측률 감소
  • instruction 캐시 적중률 감소

• 간단한 함수에 활용하는 것이 유리하다

restrict

restrict를 붙인 포인터가 가리키는 객체는 다른 포인터가 가리키지 않는다.

• 예시 코드

1void increase(int* restrict a, int* restrict b, int* restrict x) {
2	*a += *x;
3	*b += *x;
4}

• 특정 메모리 영역에 접근할 수 있는 포인터가 하나임을 보장
• 최적화를 위해 사용

_Atomic

멀티쓰레딩에서 Race Condition을 방지해준다.

• lock을 걸고 푸는데서 생기는 오버헤드로 인해 연산이 비교적 느림

• Visual Studio 2022 version 17.5 Preview 2 버전보다 이전의 Visual Studio는 해당 기능을 미지원

• 예시 코드

1#include <stdatomic.h>
2
3_Atomic int var = 0;