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변수란 무엇인가?

변수는 C언어의 기본 용어 중의 하나입니다.

지글 말하는것은 기초적인 변수 선언 방법을 말하는 것이 아니라, 변수의 기본적인 정의와 특성 이야기 하려고 합니다.

변수는 기초적인 것이므로, C언어를 조금이라도 배우거나 공부했다면 알겠지만, 그래도 이곳에서 정리를 하려 합니다. 

※ 변수의 정의와 변수 선언.

- 변수란, 데이터를 임시로 저장할 메모리 공간을 의미한다.

- 변수는 선언과 동시 초기화, 선언 후 초기화 모두 가능한다.

- 변수는 프로그램이 종료될 때, 저장된 데이터가 사라진다.

- 변수 선언은 정수형, 실수형, 문자형, 문자열형으로 나누어야 한다.

(int, char, double, char ..[], 문자열형은 고유 함수를 통해 변수에 저장하거나, 상수로 출력하는 방법이 있습니다. 기본 자료형으로 문자열을 변수에 저장하려는 경우 에러가 발생한다. 배열을 이용하거나, strcpy 함수 등을 써야 합니다.)

tip. 만약, 변수가 초기화되지 않아 데이터가 저장되지 않는다면, 쓰레기값이 들어간다.

밑의 구문을 보고 해석해보자.

int value= 10;

printf("%d", value);

"4 byte 정수형 변수에 10이라는 데이터를 저장하겠다. 그리고 10진수 정수로 value라는 변수에 저장된 데이터를 출력하겠다"

char string= 'a';

printf("%c", b);

"1 byte 문자형 변수에 a라는 데이터를 저장하겠다. 그리고 문자형으로 string에 저장된 데이터를 출력하겠다."

double dc= 3.1;

printf("%lf", c);

"8 byte 실수형 변수에 3.1이라는 데이터를 저장하겠다. 그리고 실수형으로 dc에 저장된 데이터를 출력하겠다."

- 변수는 초기화하고 나서 재정의가 가능합니다. 변수는 말 그대로 임의로 저장된 메모리 공간에 지나지 않으므로, 그 속에 저장되는 데이터 값은 언제든 변환이 가능합니다..

출처 참고 : http://baeseonha.tistory.com/entry/C%EC%96%B8%EC%96%B4%EA%B8%B0%EC%B4%88-%EB%B3%80%EC%88%98-%EC%83%81%EC%88%98-literal%EC%83%81%EC%88%98-symbolic%EC%83%81%EC%88%98

#pragma

#pragma 는 ‘컴파일러에게 말하는 전처리기 명령’ 이라고 보시면 됩니다.

즉, #include 나 #define 처럼 전처리기에 의해 컴파일 이전에 처리되지만, 그 명령은 컴파일러에게 전달되기 때문이죠.

사실 pragma 는 C 언어의 기본 키워드라고 하기 보다는, 컴파일러에 종속적인 키워드라고 하는 것이 맞습니다. pragma 를 사용하는 문법은 컴파일러 마다 다르고 딱히 통일 된 것이 없기 때문입니다.

#pragma pack 사용

    - 기본적인 윈도우 환경에서의 데이터 정렬은 4byte를 기준으로 이루어지게 됩니다. 

struct A{ 

          char a;

          short b;

   };

위와 같은 구조체가 있다. 윈도우는 4byte가 가장 작은 메모리 할당량이다.

그러므로 어떠한 변수 하나를 잡기 위해서 무조껀 4byte를 기준으로 계산하게 된다.

위와 같은 구조체, 즉 short와 char을 선언하게 된다면, short = 2byte, char = 1byte 이므로 윈도우는 4byte를 할당 받아서

short에게 먼저 2byte 할당하고 남는 2byte중에서 char를 할당하게 된다.

즉, 3byte를 사용하기 위해서 4byte의 메모리를 사용하게 되는 것이다.

하지만, 이것또한 컴파일러에 따라 달라 질 수 있다.Visual Studio는 기본적으로 8byte를 사용한다.

결국 위 구조체를 할당하기 위해서는 8byte가 필요하게 되는 것이다.

이에 따른 해결법으로 #Pragma pack을 사용 할 수 있는데,

#pragma pack(push, 1)

구조체

#pragma pack(pop)

위와 같은 방식으로 선언을 해준다면, 데이터 정렬이 변하게 되는 것이다. 위의 선언 (pack(push,1) 은 데이터 정렬 기준을 1byte로 한다는 것이다.

즉, struct A는 위의 환경에서는 3byte만이 필요하게 되는 것이다.

 메모리가 필요할 경우 무조건 1byte씩을 할당을 하게 되므로 불필요한 공간이 없이 필요한 공간만을 할당하게 되는 것이다.

주의 할점을 그후 #pragma pack(pop) 을 하지 않을 경우는 #pragma pack(push, 1) 로 선언된 이후의 변수 선언에 전부 적용이 되는 것이다. 

이것에 신경을 잘 쓰지 않으면 프로젝트가 엉망이 될 수 있다.

무조껀 1바이트씩하는게 좋은게 아니다. 주의!!!! 

예) 프로젝트 중간에 pack을 했다면 같은 값을 pack이 된 곳과 안된곳의 값이 다르게 표현이 되게 된다. 

이유는 구조체 자체의 메모리 할당이 서로 다르기 때문에 생기게 되는 곳이다. 

가장 유용하게 사용되는 부분은 네트워크 통신에 사용되는 packet을 정의할 때 가장 유용하게 사용된다. network packet은 서버 클라이언트에서 같이 사용하기 때문에 문제가 되는 점은 발견되지 않으며, network packet의 사이즈를 적절하게 해주기 때문에 더욱 유용한 것이다.

#pragma once 사용

이 명령은 컴파일러로 하여금 이 파일이 오직 딱 한 번만 include 될 수 있다는 것을 말해줍니다.

하지만 맨처음 말한것처럼 #pragma는  "컴파일러 마다 다르고 딱히 통일 된 것이 없기 때문입니다." 지원이 되는 컴파일러인지 확인하고 사용합시다.

참고 : http://itguru.tistory.com/103

전처리기

- #include <stdio.h> 입출력 전처리기 호출

- #define 치환(정의) 역할

- #ifndef 매크로상수 재정의 방지, 조건부 실행

- #if () 조건부, 조건식에 따라 전처리를 수행

전처리기는 전에 처리하는 기능이 있다고 해서, 전처리기 이다. C언어 초반에 #include<stdio.h>를 코딩하고,

본격적으로 프로그래밍을 시도하는데, 그것의 의미를 알아두면, 전처리기를 보다 쉽게 이해할 수 있다.

> # include <stdio.h>

요약하면, "전처리기(#)야 include라는 파일에 있는 stdio.h 헤더파일을 미리 실행해죠" 이다.

stdio.h 는 include라는 파일에 있는 헤더파일 -C언어 함수들이 압축되어 있는 파일이다- 이다.

전처리기는 이 파일을 컴파일러가 기능을 수행하기 전에 미리 처리한다.

위의 visual studio 12.0의 include 파일에 들어있는 stdio.h 파일이다.

그럼, stdio.h 파일이 무엇이길래 먼저 처리하도록 지시하는 것일까?

stdio.h 파일은 Standard Input Output 의 입출력 해더파일이다.

컴파일러가 인간의 언어를 기계어로 바꾸는 과정을 수행하기 전에, 이 코드를 해석 가능하게 하기 위한

입출력 -printf(), scanf() 등- 문법을 미리처리하도록 하는 것이다.

tip. main()함수를 호출하고 종료시키는 일을 하는 것은 운영체제이다.

운영체제는 window xp, unix 등이고, 컴퓨터와 프로그램 사이를 원활하게 해주는 인터페이스(interpace) 역할을 한다.

> # define

#define으로 시작하는 전처리 문장을 매크로라고 한다.

1. #define byte int

"byte를 int 자료형으로 정의하겠다"를 의미한다. 즉,  int a; 라고 변수선언해야 할 것을, byte a; 라고 선언해도 이상이 없다는 것이다.

2. #define name "조원우"

"name을 조원우로 정의하겠다"를 의미한다. 즉, printf("%s", "조원우"); 인 것을, printf("%s", name); 으로 코딩해도 이상 없다.

3. #define add(x, y) x*y

"add(x, y)라는 함수는 x와 y를 곱한 것으로 정의한다" 를 의미한다. printf("%s", add(x, y)); 를 코딩하면, 곱한 값이 나온다.

#define은 여러가지 역할을 수행한다. 상수를 치환하고(2번), 자료형 -int, char, double- 을 정의하고(1번), 함수를 정의한다(3번). 나아가 #if, #ifndef 는 매크로 정의가 됬는가를 여부로 조건부 전처리를 수행한다.

> # if ()

1. #define DEFINES 1

"DEFINES 를 1로 정의한다"를 의미한다.

2. #if(DEFINES ==1)

"DEFINES 가 1이라면, printf() 를 수행해라"를 의미한다. 미리 정의된 DEFINES 의 값에 따라,

 #if 전처리기가 수행 될 수도 안 될 수도 있다.

3. #elif(DEFINES ==0)

"위의 조건이 다르고, DEFINES ==0이라면 아래 printf()를 수행해라"를 의미한다.

조건식이 참이면 해당되는 코드를 수행하고, 조건식이 거짓이면 건너띄는 구조이다.

> # ifndef

1. #ifndef MUL

"매크로 상수 MUL이 정의되어 있지 않다면 MUL을 만들어라" 를 의미한다. 아직, 치환 단계가 아닌, 만들기만 한 것이다.

2. #ifdef MUL

"매크로 상수 MUL이 정의되어 있다면, MUL을 다음과 같이 치환해라" 를 의미한다. MUL은 1*2로 2로 치환될 것이다. 이 함수는 MUL이 num*num1이라고 정의하지 않지만, 자동으로, MUL을 인식하기 때문에 따로 정의할 필요가 없다.

3.#ifndef MUL

"매크로 상수 MUL이 정의되어 있지 않다면, 다음과 같이 MUL을 정의해라" 의미한다.

전처리기는 크게 3가지 유형이다. 헤더파일을 전처리하는 것, 메크로를 처리하는 것, 조건부 처리하는 것 이렇게 3가지 유형이다. 

프로그램 상, 절대 변하지 않을 수치를 쉽게 치환 하고 싶거나,

 함수를 간단하게 정의할 때나,

 이런 것들을 재정의 하여 오류가 뜨지 않도록 코딩 할 때,

 전처리기가 필요하다.

출처 및 참고 : http://baeseonha.tistory.com/entry/C%EC%96%B8%EC%96%B4%EA%B8%B0%EC%B4%88-%EC%A0%84%EC%B2%98%EB%A6%AC%EA%B8%B0%EB%9E%80