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<title>Macros | Introduction</title>
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Introduction
</a>
</li>
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<a href="./bug_reports.html">
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<b>1.</b>
Bug reports
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2" data-path="cpp.html">
<a href="./cpp.html">
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<b>2.</b>
CPP
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter active" data-level="2.1" data-path="macros.html">
<a href="./macros.html">
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<b>2.1.</b>
Macros
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="2.1.1" data-path="function-like_macros.html">
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<b>2.1.1.</b>
Function-like Macros
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.1.2" data-path="one_two_hash.html">
<a href="./one_two_hash.html">
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<b>2.1.2.</b>
# , ##
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.1.3" data-path="variadic_macros.html">
<a href="./variadic_macros.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.1.3.</b>
Variadic Macros
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.1.4" data-path="argument_prescan.html">
<a href="./argument_prescan.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.1.4.</b>
Argument Prescan
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.1.5" data-path="predefined_macros.html">
<a href="./predefined_macros.html">
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<b>2.1.5.</b>
Predefined Macros
</a>
</li>
</ul>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.2" data-path="conditionals.html">
<a href="./conditionals.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.2.</b>
Conditionals
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.3" data-path="diagnostics.html">
<a href="./diagnostics.html">
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<b>2.3.</b>
Diagnostics
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.4" data-path="line_control.html">
<a href="./line_control.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.4.</b>
Line Control
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.5" data-path="pragmas.html">
<a href="./pragmas.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.5.</b>
Pragmas
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="2.6" data-path="command_line_options.html">
<a href="./command_line_options.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>2.6.</b>
Command-line options
</a>
</li>
</ul>
</li>
<li class="chapter " data-level="3" data-path="m4.html">
<a href="./m4.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.</b>
M4
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="3.1" data-path="m4_quotes.html">
<a href="./m4_quotes.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.1.</b>
Quotes
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.2" data-path="m4_positional_parameters.html">
<a href="./m4_positional_parameters.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.2.</b>
Positional Parameters
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.3" data-path="m4_local_variables.html">
<a href="./m4_local_variables.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.3.</b>
Local Variables
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.4" data-path="m4_conditionals_and_loops.html">
<a href="./m4_conditionals_and_loops.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.4.</b>
Conditionals and Loops
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.5" data-path="m4_diverting.html">
<a href="./m4_diverting.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.5.</b>
Diverting
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.6" data-path="m4_input_control.html">
<a href="./m4_input_control.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.6.</b>
Input Control
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.7" data-path="m4_file_inclusion.html">
<a href="./m4_file_inclusion.html">
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<b>3.7.</b>
File Inclusion
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.8" data-path="m4_builtin_macros.html">
<a href="./m4_builtin_macros.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.8.</b>
Built-in Macros
</a>
<ul class="articles">
<li class="chapter " data-level="3.8.1" data-path="m4_arithmetic.html">
<a href="./m4_arithmetic.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.8.1.</b>
Arithmatic
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.8.2" data-path="m4_text_handling.html">
<a href="./m4_text_handling.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.8.2.</b>
Text Handling
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.8.3" data-path="m4_shell_commands.html">
<a href="./m4_shell_commands.html">
<i class="fa fa-check"></i>
<b>3.8.3.</b>
Shell Commands
</a>
</li>
<li class="chapter " data-level="3.8.4" data-path="m4_miscellaneous.html">
<a href="./m4_miscellaneous.html">
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<b>3.8.4.</b>
Miscellaneous
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<b>3.9.</b>
Debugging
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<section class="normal" id="section-">
<h1 id="macros">Macros</h1>
<p>매크로에는 object-like 매크로와 함수와 같이 생긴 function-like 매크로가 있습니다.
모두 <code>#define</code> 지시자를 이용해 정의하고 삭제할 때는 <code>#undef</code> 지시자를 이용합니다.
기본적으로 object-like 매크로와 function-like 매크로를 같은 이름으로
정의해 사용할 수 없습니다 ( warning 이 발생합니다 ).
매크로 이름이 quotes 안에 올 경우에는 확장이 되지 않습니다.</p>
<pre><code>< object-like macro > < function-like macro >
#define FOO 123 #define BAR(a, b) ((a) + (b)) // 매크로 정의
#undef FOO #undef BAR // 매크로 삭제
--------------------------------------------------------------
$ gcpp - <<\@
#define BAR(a, b) ((a) + (b))
#define BAR 123 // 동일한 이름으로 정의하면 warning 이 발생합니다.
BAR
@
<stdin>:2: warning: "BAR" redefined
<stdin>:1: note: this is the location of the previous definition
123
--------------------------------------------------------------
$ gcpp - <<\@
#define FOO 123 // 매크로 정의
"FOO is: " FOO
'FOO is: ' FOO
#undef FOO // 매크로 삭제
"FOO is: " FOO
@
"FOO is: " 123 # quotes 안에서는 매크로가 확장되지 않는다.
'FOO is: ' 123
"FOO is: " FOO # 매크로 정의가 삭제되어 그대로 FOO 가 된다.
</code></pre><pre><code>/usr/include/features.h
#ifdef _GNU_SOURCE
# undef _ISOC95_SOURCE
# define _ISOC95_SOURCE 1
# undef _ISOC99_SOURCE
# define _ISOC99_SOURCE 1
# undef _ISOC11_SOURCE
# define _ISOC11_SOURCE 1
. . .
</code></pre><h4 id="매크로-이름-작성법">매크로 이름 작성법</h4>
<p>매크로 이름은 C/C++ 식별자 ( identifiers ) 를 만드는 룰을 따릅니다.
그러니까 알파벳, 숫자, <code>_</code> 만 사용이 가능하고 맨 앞에는 숫자가 올 수 없습니다.
보통 소스코드에서 사용되는 다른 식별자와 구분하기 위해 대문자로 작성을 합니다.
다음과 같은 이름들은 <a href="https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Reserved-Names.html" target="_blank">reserved names</a> 으로 매크로 정의 시 사용하면 안 되겠습니다. </p>
<ul>
<li><p>C standard library 에서 사용되는 이름들 ( 함수, 매크로 ... 코드를 읽는 다른 사람이 헷갈릴 수 있음 )</p>
</li>
<li><p>식별자 이름이 two underscores 로 시작하는 경우</p>
</li>
<li><p>식별자 이름이 underscore 로 시작하고 뒤에 대문자가 오는 경우</p>
</li>
<li><p>global namespace 에서 underscore 로 시작하는 이름들</p>
</li>
</ul>
<blockquote>
<p>참고로 linux kenel 은 C standard library 를 사용하지 않기 때문에
이와 같은 제한이 없습니다.</p>
</blockquote>
<p><strong>Noncompliant Code</strong></p>
<pre><code>#ifndef _MY_FILE
#define _MY_FILE // '_' 문자로 시작
#define __FIELD_VAL(field) foo##field // "__" 두 개의 underscores 로 시작
#define free(a, b) ... // free 는 standard library 함수 이름
#define _Num 100 // '_' 문자로 시작하고 뒤에 대문자
#endif
</code></pre><p><strong>Compliant Code</strong></p>
<pre><code>#ifndef MY_FILE
#define MY_FILE
#define FIELD_VAL(field) foo##field
#define clean(a, b) ...
#define Num_ 100
#endif
</code></pre><p><code>-</code> 와 <code>.</code> 문자는 매크로 이름을 구성하는데 사용되지 않으므로
첫 번째와 두 번째 <code>foo</code> 는 매크로 확장이 되지만 세 번째의 <code>_foo</code> 와 네 번째의 <code>foo_</code>
는 각각 <code>foo</code> 와는 다른 매크로 이름이 되므로 확장되지 않습니다.</p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define foo bar()
foo->files # '-' 문자는 매크로 이름에 사용되지 않는다.
foo.files
_foo->files # foo 와 _foo 는 다른 매크로 이름이 된다.
foo_->files
@
bar()->files
bar().files
_foo->files
foo_->files
</code></pre><h4 id="매크로는-one-line-으로-작성합니다">매크로는 one line 으로 작성합니다.</h4>
<p>Multiple lines 으로 작성하려면 다음과 같이 backslash-newline 을 사용합니다.</p>
<blockquote>
<p>backslash-newline 은 <code>\</code> 를 이용해 newline 을 escape 하는것을 말합니다.</p>
</blockquote>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define WARN_IF(EXP) \
do { if (EXP) \
fprintf (stderr, "Warning: " #EXP "\n"); } \
while (0)
WARN_IF(x == 0);
@
do { if (x == 0) fprintf (stderr, "Warning: " "x == 0" "\n"); } while (0);
</code></pre><h4 id="매크로는-정의된-순서에-따라-처리됩니다">매크로는 정의된 순서에 따라 처리됩니다.</h4>
<p>따라서 다음의 경우 <code>foo = AA</code> 는 매크로 확장이 되지 않습니다. </p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
foo = AA;
#define AA 100
bar = AA;
@
foo = AA;
bar = 100;
</code></pre><p>TABLESIZE 매크로가 정의될 당시 BUFSIZE 는 1024 이지만 이후에 BUFSIZE 가 재정의되어
TABLESIZE 는 4096 으로 확장됩니다.</p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define BUFSIZE 1024
#define TABLESIZE BUFSIZE
#undef BUFSIZE
#define BUFSIZE 4096
TABLESIZE // 현재 위치에서 TABLESIZE --> BUFSIZE --> 4096
@
4096
</code></pre><h4 id="매크로-확장은-terminal-token-이-나올-때까지-확장됩니다">매크로 확장은 terminal token 이 나올 때까지 확장됩니다.</h4>
<p>TABLESIZE 는 BUFSIZE 로 확장이 되고, 그다음 BUFSIZE 는 SIZE_1 로 확장이 되고
SIZE_1 는 최종적으로 terminal token 에 해당하는 1024 로 확장됩니다.</p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define TABLESIZE BUFSIZE
#define BUFSIZE SIZE_1
#define SIZE_1 1024
TABLESIZE
@
1024 # TABLESIZE ---> BUFSIZE ---> SIZE_1 ---> 1024
</code></pre><p><code>current->files</code> 에서 current 는 <code>get_current()</code> 로 확장이 되고
다시 <code>get_current()</code> 는 <code>(current_thread_info()->task)</code> 로 확장이 됩니다.</p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define get_current() (current_thread_info()->task)
#define current get_current()
int __get_unused_fd_flags(unsigned flags, unsigned long nofile)
{
return __alloc_fd(current->files, 0, nofile, flags);
}
@
int __get_unused_fd_flags(unsigned flags, unsigned long nofile)
{
return __alloc_fd((current_thread_info()->task)->files, 0, nofile, flags);
}
</code></pre><p>다음의 경우 <code>DEFINE_XARRAY(foobar)</code> 는 <code>DEFINE_XARRAY_FLAGS(foobar, 0)</code> 로 확장이 되는데
확장 결과를 살펴보면 매칭되는 매크로 <code>DEFINE_XARRAY_FLAGS</code> 가 존재하므로
<code>struct xarray name = XARRAY_INIT(foobar, 0)</code> 로 확장이 되고,
확장 결과를 살펴보면 매칭되는 매크로 <code>XARRAY_INIT</code> 가 존재하므로 다시 확장됩니다.</p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define XARRAY_INIT(name, flags) { \
.xa_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(name.xa_lock), \
.xa_flags = flags, \
.xa_head = NULL, \
}
#define DEFINE_XARRAY_FLAGS(name, flags) \
struct xarray name = XARRAY_INIT(name, flags)
#define DEFINE_XARRAY(name) DEFINE_XARRAY_FLAGS(name, 0)
DEFINE_XARRAY(foobar)
@
struct xarray foobar = { .xa_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(foobar.xa_lock),
.xa_flags = 0, .xa_head = NULL, }
</code></pre><h4 id="cpp-는-기본적으로-recursion-이-안됩니다">CPP 는 기본적으로 recursion 이 안됩니다.</h4>
<p>매크로는 terminal token 이 나올 때까지 연이어서 확장이 되는데
그중에 확장 결과로 자기 자신이 나오게 되면 더 이상 확장되지 않습니다.
( 물론 다른 매크로는 계속 확장됩니다. )</p>
<pre><code>$ gcpp - <<\@
#define foo (4 + foo)
foo
@
(4 + foo) # 무한 loop 를 방지하기 위해 더이상 확장이 안된다.
-----------------------------------------------------------------
$ gcpp - <<\@
#define x (4 + y)
#define y (2 * x)
x 1. x ---> (4 + y) 로 확장되고
@ 2. (4 + y) ---> (4 + (2 * x)) 로 확장되고
3. (4 + (2 * x)) 는 더이상 확장되지 않는다.
(4 + (2 * x))
-----------------------------------------------------------------
$ gcpp - <<\@
#define foo bar
#define bar foo 200
foo bar 1. foo ---> bar ---> foo 200 로 확장되고
@ foo 자신은 더이상 확장되지 않는다.
2. bar ---> foo 200 ---> bar 200 로 확장되고
foo 200 bar 200 bar 자신은 더이상 확장되지 않는다.
</code></pre><p>만약에 enum 에서 사용되는 값을 <code>#ifdef</code> 에서도 참이 되게 하려면
다음과 같이 정의하면 매크로도 정의되고 enum 값도 유지할 수 있습니다.</p>
<pre><code>#define EPERM EPERM
--------------------
$ gcpp - <<\@ $ gcpp - <<\@
#define EPERM #define EPERM EPERM
#ifdef EPERM #ifdef EPERM
EPERM + 1 EPERM + 1
#endif #endif
@ @
전처리기에 의해
+ 1 <---- enum 값이 삭제된다. EPERM + 1
</code></pre><pre><code>// /usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/socket_type.h 참조
enum __socket_type
{
SOCK_STREAM = 1, /* Sequenced, reliable, connection-based
byte streams. */
#define SOCK_STREAM SOCK_STREAM
SOCK_DGRAM = 2, /* Connectionless, unreliable datagrams
of fixed maximum length. */
#define SOCK_DGRAM SOCK_DGRAM
SOCK_RAW = 3, /* Raw protocol interface. */
#define SOCK_RAW SOCK_RAW
. . .
</code></pre><h4 id="cpp-에서는-매크로가-재정의-될-경우-warning-이-발생합니다">CPP 에서는 매크로가 재정의 될 경우 warning 이 발생합니다.</h4>
<p>기존에 매크로가 정의되어 있는데 다시 다른 값으로 재정의 될 경우 warning 이 발생합니다.
그래야 의도치 않게 매크로가 재정의 되는지 알 수 있겠죠.
재정의 되더라도 값이 같으면 warning 은 발생하지 않습니다. </p>
<blockquote>
<p>warning 은 발생하지만 매크로 값은 새로 정의됩니다.</p>
</blockquote>
<pre><code># 동일한 이름의 매크로가 재정의되어 warning 이 발생한다.
$ gcpp - <<\@
#define BUFSIZE 1024
#define BUFSIZE 4096
BUFSIZE
@
<stdin>:2: warning: "BUFSIZE" redefined
<stdin>:1: note: this is the location of the previous definition
4096 # warning 은 발생하지만 값은 새로 정의된다.
-------------------------------------------
# 재정의하려면 먼저 #undef 을 해야 합니다.
#define BUFSIZE 1024
#undef BUFSIZE
#define BUFSIZE 4096
</code></pre><p>정의 내용이 같다는 것은 공백으로 분리되는 token 들이 모두 같다는 것입니다.<br>whitespace 는 전처리기에서 token 으로 사용되지 않으므로 empty 와 같습니다.</p>
<pre><code>### 매크로 정의가 같은 경우 ###
#define FOUR (2 + 2) // (2 , + , 2) token 들이 모두 같다.
#define FOUR (2 + 2) // (2 , + , 2)
#define FOUR (2 /* two */ + 2) // (2 , + , 2) 주석은 제외된다.
### 매크로 정의가 다른 경우 ###
#define FOUR (2 + 2) // (2 , + , 2) token 들이 모두 틀리다.
#define FOUR ( 2+2 ) // ( , 2+2 , )
#define FOUR (2 * 2) // (2 , * , 2)
#define FOUR() (2 + 2) // 같은 이름의 function-like 매크로를 동시에 정의할 수 없다.
</code></pre><h4 id="gcc-명령-라인에서도-매크로를-정의할-수-있습니다">gcc 명령 라인에서도 매크로를 정의할 수 있습니다.</h4>
<p>매크로를 정의할 때는 <code>-D</code> 옵션을 사용하고 <code>=</code> 를 이용해 값을 지정하지 않으면
기본적으로 <code>1</code> 로 설정됩니다.</p>
<pre><code class="lang-bash">$ gcpp -D __foo -D __bar=<span class="hljs-number">200</span> - <<\@
<span class="hljs-comment">#ifdef __foo</span>
<span class="hljs-string">"__foo"</span> is : __foo
<span class="hljs-string">"__bar"</span> is : __bar
<span class="hljs-comment">#endif</span>
@
<span class="hljs-string">"__foo"</span> is : <span class="hljs-number">1</span> <span class="hljs-comment"># __foo 값은 1 이 된다.</span>
<span class="hljs-string">"__bar"</span> is : <span class="hljs-number">200</span>
</code></pre>
<p>C standard library 헤더를 사용할 때 <code>_GNU_SOURCE</code> 매크로를 정의하면
gnu 에서 제공되는 각종 nonstandard 확장 함수를 사용할 수 있습니다
( <code>/usr/include/features.h</code> 파일 참조 ).</p>
<pre><code class="lang-bash">$ cat /usr/include/stdlib.h
. . .
extern void qsort (void *__base, size_t __nmemb, size_t __size,
__compar_fn_t __compar) __nonnull ((<span class="hljs-number">1</span>, <span class="hljs-number">4</span>));
<span class="hljs-comment">#ifdef __USE_GNU</span>
extern void qsort_r (void *__base, size_t __nmemb, size_t __size,
__compar_d_fn_t __compar, void *__arg)
__nonnull ((<span class="hljs-number">1</span>, <span class="hljs-number">4</span>));
<span class="hljs-comment">#endif</span>
. . .
$ cpp -M <<< <span class="hljs-string">"#include <stdlib.h>"</span>
-: /usr/include/stdc-predef.h /usr/include/stdlib.h \
/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/libc-header-start.h \
/usr/include/features.h
. . .
$ grep -P -C1 <span class="hljs-string">'define[ \t]+__USE_GNU'</span> /usr/include/features.h
<span class="hljs-comment">#ifdef _GNU_SOURCE</span>
<span class="hljs-comment"># define __USE_GNU 1</span>
<span class="hljs-comment">#endif</span>
<span class="hljs-comment"># _GNU_SOURCE 매크로가 정의되면 qsort_r 함수를 사용할 수 있다.</span>
$ cpp <<< <span class="hljs-string">"#include <stdlib.h>"</span> | grep qsort
extern void qsort (void *__base, size_t __nmemb, size_t __size,
$ cpp -D_GNU_SOURCE <<< <span class="hljs-string">"#include <stdlib.h>"</span> | grep qsort
extern void qsort (void *__base, size_t __nmemb, size_t __size,
extern void qsort_r (void *__base, size_t __nmemb, size_t __size,
</code></pre>
</section>
</div>
</div>
</div>
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</div>
</div>
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