3.10.선행처리기 명령어

선행처리기는 전처리기라고 합니다. 이미 앞서 선행처리기가 무엇을 하는지에 대해서는 설명을 드렸으므로 여기서는 선행처리기 명령어들만 간단하게 요약 설명하겠습니다. 많은 선행처리기 명령어가 있지만 실제로 자주 사용하는 선행처리기 명령어는 #include와 #define의 두 가지 명령어입니다. 그러므로 이 두 가지 명령어만 배워두고 나머지는 필요할 때 들추어보는 볼 생각으로 가볍게 읽고 지나치시기 바랍니다.
먼저 선행처리기 명령과 관련되어 몇 가지 규칙이나 관습을 말씀드리겠습니다. 모든 선행처리기 명령어는 줄의 첫번째 칸부터 써야 합니다. 그리고 항상 그 줄의 첫번째 글자는 #이어야 합니다. 그러니까 #으로 시작하는 줄은 무조건 선행처리기 명령어를 사용하는 명령문으로 봐도 무방합니다.




이 명령은 C++언어에서 가장 많이 사용하는 명령어이지 거의 필수적인 명령어입니다. include라는 말은 '포함하다'라는 뜻을 가진 낱말입니다. 그러니까 무엇인가를 포함시키라는 명령어인데, 바로 헤더파일을 포함시키라는 명령어입니다. 즉 컴파일하기 전에 헤더파일을 포함시켜서 먼저 헤더파일을 읽게 합니다. 그래서 컴파일러가 헤더파일로부터 각종 정보를 얻게 합니다. 그리고 헤더파일에서 얻은 정보를 바탕으로 볼랜드C++은 단 한 번에 컴파일을 진행시키는 것입니다.
사용형식은 다음과 같습니다.









보기를 보면 윗 줄의 파일은 <>로 포함시켰고, 아랫줄의 파일은 ""로 포함시켰습니다. 이 둘은 어떤 차이가 있을까요? <>라고 해주면 볼랜드C++의 옵션항목을 통해서 설정한 디렉토리에서 찾으라는 뜻이 됩니다. 그래서 볼랜드C++의 표준 헤더파일을 포함시킬 때는 대부분 <>기호를 이용합니다.
그리고 "" 기호를 사용하면 현재의 디렉토리에서 헤더파일을 찾아서 포함시키라는 뜻입니다. 그래서 ""기호는 주로 사용자가 만들어놓은 헤더파일을 포함시킬 때 사용합니다.


만약 볼랜드C++에서 설정한 디렉토리에도 없고, 현재 디렉토리에도 헤더파일이 없다면 어떻게 할까요? 그 헤더파일이 프로그램의 제작에 꼭 필요한 헤더파일이라는 컴파일에러가 날 겁니다. 그렇다고 해서 다른 디렉토리에 있는 헤더파일을 포함시키기 위해서 컴파일러 옵션을 바꾸기도 귀찮고. 이럴 때는 디렉토리 이름까지 적어주면 됩니다.








#include 명령어와 함께 가장 많이 사용하는 명령어입니다. #define 명령어의 유용함에 대해서는 세금을 변수로 처리할 때의 예로 설명드렸습니다. 사용형식을 살펴보겠습니다. #define 명령어는 어떤 자료를 새롭게 정의하고자 할 때 사용하는 것이고 #undef는 반대로 #define로 정의된 것을 취소하고자 할 때 사용합니다. 그러니까 파일의 어느 순간까지는 #define 명령을 이용해서 rate를 30으로 바꾸고, 어느 줄 다음부터는 rate를 40으로 처리하고 싶을 때가 있을 겁니다. 그럴 때는 rate를 30으로 처리해야 하는 구간이 끝나자 마자 #undef명령을 이용해서 30이라는 #define을 취소시키면 됩니다.





보기와 같이 #define문을 사용했을 경우에는 컴파일러가 컴파일을 하다가 RATE라는 낱말을 만날 경우 모두 30이라는 숫자로 바꾸어서 컴파일합니다. 그러니까 소스파일에서는 RATE라고 적혀 있지만 실제로 컴파일이 될 때는 30이라는 숫자로 바뀌어 컴파일이 되는 것입니다.
예를 들어서 printf("rate= %d", RATE);라는 명령문의 경우 컴파일할 때 printf("rate= %d", 30);이라는 문장으로 바뀌어 컴파일이 되는 겁니다. 따라서 출력도 'rate=30'으로 출력됩니다.

#define 명령어는 숫자만이 아니고 모든 변수나 수식, 함수 등이 처리 가능합니다.




위의 보기와 같이 문자열도 처리할 수 있습니다. 이 경우 printf(NAME);이라는 명령어는 컴파일할 때 선행처리기에서 먼저 printf("Kim JoongTae");라고 바꾸어서 컴파일이 됩니다.




또 위의 보기와 같이 수식도 처리할 수 있습니다. 이 경우 printf("%d", JEGOB(3));라는 명령어는 printf("%d", (3*3));이라는 명령문으로 바뀌어 컴파일됩니다.


그런데 이렇게 사용하다가 어느 순간부터는 RATE를 쓰지 않았으면 합니다. 또는 RATE를 30으로 바꾸면 안됩니다. 이럴 때는 #undef문을 사용합니다.







물론 다시 사용하고 싶다면 #undef문을 사용한 뒤에 다시 #define을 사용하면 됩니다.






#define문은 사용할 때 몇 가지 주의할 점이 있습니다. 먼저 #define문을 두 줄에 걸쳐서 정의하지 말아야 한다는 것입니다. 이는 모든 선행처리기 명령어에 해당하는 이야기라고 보셔도 됩니다.
그리고 보통 매크로상수 이름으로는 대문자를 사용하고, 매크로함수에는 소문자를 사용합니다. 이는 일종의 습관이자 관례입니다.


주의해야 할 점은 선행처리기 명령어의 명령이 안먹는 부분이 있다는 점입니다. 즉 매크로가 안되는 부분이 있는데 바로 문자열 안에서입니다. 즉 printf("RATE is 30. \n")이라는 함수에서는 RATE가 30으로 바뀌지 않습니다. 이 역시 다른 선행처리기 명령어에도 해당되는 이야기입니다. 그리고 #define문은 #define 명령어 다음에 나오는 첫 단어를 매크로 이름으로 기억하고, 그 뒤의 공백부터는 매크로명령어로 받아들이므로 #define문으로 정의하는 매크로 이름에는 공백이 들어가지 않도록 해야 합니다.






명령문의 이름을 보면 대충 뭐에 쓰는 명령문인지 감이 잡힐 것입니다. 이것은 '~만약'이라는 뜻을 가지고 있으므로 어떤 조건을 검사하고 처리하는 명령문입니다. 만약 조건이 거짓이라면 0을 돌려줄테고, 참이라면 0이 아닌 값을 돌려줄 겁니다.

#if 명령문은 '만약 ~이라면'의 뜻을 가진 명령문입니다. #ifdef 는 '만약 ~이 정의되어 있다면'의 뜻을 가진 명령문입니다. 그러니까 #ifdef는 if명령문과 define명령문을 합쳐놓은 명령문입니다. #else는 #if나 #ifdef 명령어의 조건을 만족하지 못할 경우에 사용하는 '~아니라면'의 뜻을 가지고 있습니다. #elif는 else와 if문의 복합입니다. 즉 '~이 아니고 만약 ~라면'의 뜻입니다. #endif는 #if나 #ifdef 등으로 시작한 블럭이 끝났을 때 사용합니다.

그러니까 이 명령어는 실질적으로는 #define문에 사용한다는 점만 제외하면 일반적인 if문의 사용법과 같습니다. 다만 일반 if문이 변수나 함수, 수식을 검사할 때 주로 사용한다면, #if문은 #define와 같은 선행처리기 명령어의 참 거짓을 검사할 때 사용된다는 점이 다릅니다. 즉 조건에 따라서 #define문에서 정할 값이 다를 때 사용합니다.









보기의 예제는 부가가치세를 받는다면 부가가치세 10%를 곱해서 110원을 받고, 부가치세를 안받는다면 100원을 가격으로 정하겠다는 뜻입니다. 그런데 VAT가 1이므로 부가가치세를 받는다는 이야기가 됩니다. 그러므로 PRICE는 110으로 정의되는 겁니다. #if문은 이렇게 사용하는 겁니다.












이 명령문은 변수의 형명을 바꿀 수 있는 명령문입니다. 예제를 보시기 바랍니다.








보기와 같이 해놓으면 원래는 char a, b, c 또는 int n, n2라고 써야할 문장을 아래와 같이 바꿀 수 있습니다.








형명을 바꾸면 기억하기도 쉽고, 이해하기도 쉽습니다. 그러나 보통은 C++언어의 초기값을 사용하는 경우가 많기 때문에 일반적으로 그렇게 많이 사용하는 명령문은 아닙니다.

다만 몇 가지 자료형은 바꾸어서 사용하는 경우가 많습니다. 자료형 이름을 바꾸는 것이 프로그램 짤 때 한결 편하기 때문입니다. 주로 바꾸는 이름은 다음과 같습니다.


typedef enum {false, true} boolean;
typedef unsigned char byte;
typedef unsigned word;
typedef unsigned long longword;

그러니까 enum형을 불린형으로 바꾸어 쓰고, unsigned char형은 바이트형으로 많이 바꾸어 씁니다. 특히 이 두 가지 형명을 애용하는 프로그래머도 있습니다. unsigned char보다는 byte가 쉽게 이해되기도 하지만, 눈에도 쉽게 들어오고, 무엇보다도 unsigned char보다 글자 수가 적다는 점이 매력입니다. 즉 복잡한 자료형 이름을 byte나 word와 같이 알아보기 쉽게 사용할 수 있다는 점이 매력입니다.

그 이외에도 몇 가지 장점이 있습니다. 대표적인 장점으로 이식성을 높일 수 있다는 점입니다. 예를 들어서 IBM-PC와는 달리 UNIX 등을 운영체제로 하는 대형컴퓨터에서는 int형이 1바이트가 아니라 2바이트고 short를 1바이트로 사용할 수 있습니다. 이럴 경우 int a,b;와 같은 명령문을 모두 short a, b;와 같은 문장으로 바꾸어야 할 겁니다. 이렇게 바꾸기란 쉽지 않습니다. 이럴 경우에는 typedef어로 int의 형이름을 다른 형명, 즉 twobyte로 바꾸고, short의 자료형 이름을 int형으로 바꾸면 됩니다. 즉 short가 int형으로 바뀌었으므로 프로그램을 그대로 두어도 int a, b;는 실질적으로 short a, b;로 바뀐 셈입니다.


이와 같이 typedef문으로 정의한 새로운 형 이름은 형 이름을 쓸 수 있는 곳에는 어느 곳이라도 사용할 수 있습니다. 물론 캐스트 연산자 안에서도 사용할 수 있습니다. 즉 m=(int)n;이라는 문장은 m = (jeongsoo)n;이라는 문장으로 써도 되는 겁니다.
한 가지 알아둘 점은 typedef문은 선행처리기에 의해 처리되는 것이 아니라 컴파일러에 의해 처리되는 독특한 명령어라는 점입니다.




#line 명령어는 소스코드의 줄번호를 지정하기 위해서 사용합니다. 예를 들어서 #line 30이라고 하면 이 명령어 다음의 줄은 줄번호 31을 부여받습니다. 그렇게 쭉 줄번호를 부여받으므로 프로그램을 짜면서 문제가 되는 줄이 몇 번째 줄인지 파악할 수 있습니다. 그러나 요즘은 컴파일러에서 에러가 난 줄로 이동을 해주기 때문에 #line명령어는 거의 사용하지 않습니다.

#error 명령어는 프로그램의 소스라인에 직접 에러메시지를 넣고 싶을 때 사용합니다. 그러나 요즘의 컴파일러에서는 에러메시지를 정확하게 알려주므로 역시 요즘은 거의 사용하지 않습니다.

#pragma 명령어는 컴파일러의 여러가지 옵션을 프로그램 안에서 직접 설정하는 것으로 역시 요즘 일반인은 거의 사용할 일이 없습니다.



조금 특이한 명령어입니다. 이 명령어는 두 개의 인수(매개변수) 사이를 없애고 둘을 붙여주는 명령어입니다. 말로는 잘 이해가 안되실 것이므로, 예제를 보기 바랍니다.

// s09.cpp
#include
#define HAB(n, m) (n##m)

void main(void)
{
int a = 10, b = 20, ab = 50;
printf("a = %d\n", a);
printf("b = %d\n", b);
printf("ab = %d\n", HAB(a, b));
}


**그림: s09.cpp의 소스파일 내용

보기의 프로그램을 실행하면 다음과 같은 결과가 나옵니다.

결과
a = 10
b = 20
ab = 50


**그림: s09.exe를 실행시킨 화면

즉 HAB(a,b)는 a와 b라는 두 인수를 붙여서 ab라는 낱말로 바꾼겁니다. 따라서 printf("ab = %d\n", HAB(a, b));라는 문장은 printf("ab = %d\n", ab);라는 문장과 같습니다. 그래서 ab=50이라는 내용이 출력된 것입니다.

3.10.7. 선행처리기 명령어(매크로 명령어) 사용시 주의할 점

선행처리기 명령어를 매크로 명령이라고 합니다.

선행처리기 명령어를 흔히 매크로 명령이라고 합니다. 만약 특별한 약속 없이 C++에서 매크로라고 하면 선행처리기 명령어를 뜻하는 것입니다. 선행처리기 명령어는 앞서 배운대로 매우 유용합니다. 그래서 프로그램을 짜는 실력이 늘수록 선행처리기 명령어를 많이 사용합니다. 선행처리기 명령어를 이용하면 간단한 함수도 만들 수 있습니다.

그러나 선행처리기 명령어를 쓸 때는 주의할 점이 있습니다. 선행처리기가 어떻게 처리할 것인지 꼼꼼하게 생각하지 않고 쓰다보면 에러가 발생하기 때문입니다. 다음과 같은 프로그램을 봅시다.

#define JEGOB(n) n*n

이 명령어는 제곱을 구해주는 간단한 함수로 사용할 수 있습니다. 그런데 아래의 두 문장으로 이 명령어를 실행하면 결과가 서로 다르게 나옵니다.

보기
printf("3 * 3 = %d\n", JEGOB(3));
printf("3 * 3 = %d\n", JEGOB(2+1));

먼저 나온 문장은 제대로 결과가 나옵니다. 즉 9가 나옵니다. 그러나 다음 문장은 그렇지 않습니다. 왜 그럴까요? 2+1에 문제가 있는 겁니다. 선행처리기는 #define로 정한 말을 그대로 옮겨줍니다. 그러므로 보기의 두 문장은 다음과 같이 옮겨줍니다.

보기
printf("3 * 3 = %d\n", 3*3);
printf("3 * 3 = %d\n", 2+1*2+1);

JEGOB(n)은 n*n입니다. 그래서 JEGOB(3)을 3*3으로 옮깁니다. 즉 괄호안의 내용끼리 그대로 곱합니다. 2+1을 계산한 후에 변환하는 것이 아니라는 점입니다. 2+1 전체를 n이라는 것으로 보는 것이며, 2+1을 계산한 뒤 3을 n으로 보지 않는다는 점이 두번째 문장과 같은 실수를 만드는 겁니다. 그러므로 '#define JEGOB(n) n*n'과 같은 명령문은 틀린 것은 아니지만 결코 잘 만드는 명령문이 아닙니다. 항상 함수를 만들 때는 결과가 제대로 나올 것인가보다는 혹시 잘못된 결과는 안나올까를 먼저 따져야 합니다. 그러므로 이 명령문은 다음과 같이 정의하는 것이 좋습니다.

#define JEGOB(n) (n)*(n)

이렇게 하면 'printf("3 * 3 = %d\n", JEGOB(2+1));'를 아래와 같이 바꾸게 됩니다.

보기

printf("3 * 3 = %d\n", (2+1)*(2+1));

괄호를 많이 쳐주면 연산순서를 혼동하지 않아서 좋습니다.

따라서 이제는 올바른 결과를 얻을 수 있습니다. n*n과 (n)*(n)의 차이는 이처럼 큰 차이로 나타날 수 있습니다. 그러므로 선행처리기 명령어를 쓸 때는 괄호를 어떻게 쳐줄 것인가를 잘 생각해야 합니다. 가능하면 괄호를 많이 쳐주는 것이 좋습니다. 이는 모든 함수를 만들 때 마찬가지입니다. 괄호를 많이 쳐주면 연산순서를 혼동하지 않기 때문에 좋습니다. 초보자라면 연산순서를 잘못 알 수 있으니 먼저 계산해야 할 것이 있으면 괄호를 쳐서 순서를 구별하는 것이 좋습니다.

**요약: 선행처리기 명령어는 단순히 컴파일 하기 전에 글자를 교체해주는 기능만 하므로, 선행처리기를 이용해서 수식을 표현할 때 연산순서를 정확하게 파악하고 사용해야 합니다.