[C언어] 선행처리기(preprocessor)

선행처리기란?

• 컴파일하기 전에 프로그램 선두에 선언된 지시자들(선행처리 지시문)을 처리하는 역할
  • 실행 파일 만드는 단계 : 선행처리 → 컴파일 → 링킹
• 즉, 사용자가 정의한 각종 내용(선행처리)을 컴파일러가 컴파일하기 좋게 소스를 재구성해주는 역할
• 선행처리기의 종류와 기능

  선행처리기	기능
  #include	파일 포함
  #define	매크로 정의
  #undef	정의된 매크로 삭제
  #line	__LINE__ 매크로와 __FILE__ 매크로 재정의
  #error	지정한 오류 메세지 출력, 컴파일 과정 중단
  #pragma	운영체제별로 달라지는 지시사항 전달 (프로그램 이식성)
  #if, #else, #elif, #endif	조건부 컴파일

• 특징 및 사용 시 주의사항
  1. 반드시 #로 시작
  2. 명령문 끝에 세미콜론(;)을 붙이지 않음
  3. 한 줄에 하나의 명령만 작성
  4. 대부분 소스 프로그램의 첫 부분에 위치
  5. 선행처리문이 위치한 곳에서부터 파일의 끝까지에만 영향을 미침

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#include

• 주로 헤더 파일(*.h)을 현재 파일에 포함할 때 사용
• 형식
  • #include <파일명> : 표준 헤더 파일을 포함할 때 사용
  • #include "파일명" : 사용자가 직접 작성한 헤더 파일을 포함할 때 사용
  • 큰 따옴표를 사용하면 먼저 현재 작업 디렉터리에서 해당 파일을 찾고, 없으면 표준 시스템 디렉터리에서 검색
• 표준 헤더 파일
  • ctype.h : 문자 검사
  • math.h : 수학 함수
  • stdlib.h : 문자열 변환, 기억공간 할당
  • stdio.h : 표준입출력함수
  • string.h : 문자열 관련
  • time.h : 시간 관련
• 표준입출력함수 (I/O함수)

  표준출력함수	기능	표준입력함수	기능
  printf()	여러 종류의 자료 출력	scanf()	1개 이상의 자료 입력받음
  putchar()	1개의 문자 출력	getchar()	1개의 문자를 입력받음
  puts()	문자열 출력	gets()	문자열을 입력받음

  1. printf()
     • 양식 지정 출력 함수
     • 형식 : printf("출력 양식", 변수1, 변수2, ...);
     • 출력 양식 변환 기호

       %문자	변환 형식	인자의 자료형
       %c	하나의 문자	char, short int, int
       %s	문자열	char *
       %d	부호 있는 10진 정수	char, short int, int
       %i	부호 있는 10진 정수 (%d와 동일)	char, short int, int
       %f	고정 소수점으로 표현한 실수 (소수점 이하 6자리까지 표현)	float, double
       %o	부호 없는 8진 정수	unsigned int
       %u	부호 없는 10진 정수	unsigned int
       %x, %X	부호 없는 16진 정수 (소문자, 대문자 사용)	unsigned int
       %e, %E	부동 소수점으로 표현한 실수 (e-표기법, E-표기법)	float, double
       %g(%G)	값에 따라 %f나 %e(%E)를 사용함.	float, double
       %%	퍼센트(%) 기호 출력	-

     • 출력 양식 편집 : %문자에 숫자 또는 - 지정
     • 예)

       코드	결과
       printf(" This is an example \n");	This is an example
       printf("a=%d, b=%c, c=%d \n", 20, 'A', 'A');	a=20, b=A, c=65
       printf("|%-5d| \n", 123); // 총 5자리로 왼쪽부터 채워짐	|  123|

  2. scanf()
     
     • 양식 지정 입력 함수
     • 형식 : scanf("입력 양식", &변수1, &변수2, ...);
     • 입력 양식에 "%문자"가 아닌 다른 문자를 포함하면 안됨
     • 문자열과 배열명을 제외한 모든 변수 앞에 주소연산자(&) 사용
     • 입력 양식 변환 기호

       %문자	변환 기능
       %c	하나의 문자
       %s	문자열
       %d	10진 정수
       %ld	long 정수
       %lld	long long 정수
       %f	실수
       %lf	double 실수
       %o	8진수
       %x	16진수

     • +) Visual Studio에서는 scanf()가 권장하지 않는 함수이므로 도입부에 '#pragma warning(disable:4996)' 추가
  3. putchar()
     • 문자 단위의 출력 함수
     • 형식 : putchar(문자);
     • 괄호 안에 인자(문자) :  정수형 변수, 정수형 상수, 문자형 변수, 문자 및 수식
     • 예) putchar('A'); putchar('A'+1); // 결과 : AB
  4. getchar()
     • 문자 단위의 입력 함수
     • 형식 : getchar();
     • 문자가 저장되는 변수는 정수형이나 문자형
     • 괄호 안에 인자를 지정하지 않음
     • 예) char a; a = getchar();
  5. puts()
     • 문자열 단위의 출력 함수
     • 형식 : puts(변수);
     • 문자열 출력 후 자동 줄바꿈 (문자열 끝인 null 문자('\0')를 만나면 '\n'으로 출력)
     • printf()는 자동 줄바꿈이 적용되지 않음
     • 예) char s[] = "seoul"; puts(s); // 결과 : seoul
  6. gets()
     
     • 문자열 단위의 입력 함수
     • 형식 : gets(변수);
     • 변수는 배열명이나 포인트 변수여야 함
     • 엔터 키를 누르면 null 문자('\0')가 입력되어 문자열의 끝을 나타냄
     • 예) char s[50]; gets(s);

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#define

• 매크로를 정의할 때 사용
  • 매크로 : 자주 사용되는 함수나 명령, 수식 또는 상수에 이름을 붙여 간단하게 사용할 수 있게 하는 것 (가독성 증가)
• 매크로 상수
  • 형식 : #define 매크로명 자료
  • 매크로명은 식별자(identifier)라고도 하며, 프로그램내의 식별자를 자료로 치환하는 것 (매크로 확장;macro expansion)
  • 단, 문자열에 포함된 매크로는 치환 작업이 이루어지지 않음
  • 해제 : #undef 매크로명
• 매크로 함수
  • 매크로를 사용하여 정의한 함수
  • 선행처리기에 의한 단순 치환 방식
  • 형식 : #define 매크로명(인수) (수식)
  • 인수는 여러 개일 수 있다.
  • 장점
    1. 전달 인자의 자료형을 명시할 필요가 없음
    2. 어떠한 자료형 변수라도 인자로 전달 가능
    3. 그냥 함수보다 속도가 빠름
• 매크로 사용 시 주의할 점
  1. 매크로명은 대문자 사용
  2. 매크로 정의문 끝에는 세미콜론(;)을 사용하지 않음
  3. 문자열이 한 줄을 넘어설 때는 \ 사용
  4. 매크로 정의를 해제할 때(#undef)는 매크로명만 기입
• 예)

#define PI 3.141592 // 객체같은 매크로 (object-like macro)

#define STR "실습\
예제"

#undef PI

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참고자료

[도서]

- C 프로그래밍 (저자 김형근, 곽덕훈, 정재화 / 2020 발행)

 

[웹사이트]

코딩교육 티씨피스쿨