#lcthw

En serio que es doloroso aprender C. O quizás soy medio idiota, nah, prefiero pensar que estoy oxidada. Al menos terminé la primera práctica. *canto de victoria*

Rescuetime piensa que he pasado el 65% de mi día en "Software development"

Press ⌘ and spacebar then type “ter” and it’ll be right there in spotlight :)

Then give this tutorial a whirl, and you’ll be an expert in no time! —

Exercise 7: 몇 개의 변수와 조금의 수학

ints, floats, chars, doubles와 좀 더 친해져 보도록 합시다. 이것들을 활용해서 C의 간단한 수학 표현들을 알아보고자 합니다.

#include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) { int bugs = 100; double bug_rate = 1.2; printf("You have %d bugs at the imaginary rate of %f.\n", bugs, bug_rate); long universe_of_defects = 1L * 1024L * 1024L * 1024L; printf("The entire universe has %ld bugs.\n", universe_of_defects); double expected_bugs = bugs * bug_rate; printf("You are expected to have %f bugs.\n", expected_bugs); double part_of_universe = expected_bugs / universe_of_defects; printf("That is only a %e portion of the universe.\n", part_of_universe); // this makes no sense, just a demo of something weird char nul_byte = '\0'; int care_percentage = bugs * nul_byte; printf("Which means you should care %d%%.\n", care_percentage); return 0; }

약간 이상하긴 하지만 어떻게 진행되는지 볼까요.

ex7.c:1-4 일반적인 C 프로그램의 시작입니다

ex7.c:5-6 가짜 버그 데이터로 int와 double 하나씩 선언합니다

ex7.c:8-9 그냥 두 개 출력해요. 특별한 건 없네요

ex7.c:11 엄청엄청 큰 수를 long타입으로 선언합니다

ex7.c:12-13 엄청엄청 큰 수를 %ld 로 출력합니다. %d에 ‘l’(L인거죠)을 추가했네요. 이 한정어는 큰 10진수를 출력하라는 의미입니다

ex7.c:15-17 그냥 간단한 계산과 출력입니다

ex7.c:19-21 버그율을 전체 버그율과 비교해볼까요. 하지만 여기서 하는 계산은 정확하지 않답니다. 과학적 표기를 위해 %e를 사용한 것에 비하면 벌 것 아니지만요

ex7.c:24 Null byte를 만드는 ‘\0’이라는 특별한 character를 만들어봅시다. 아마 효율적인 0이 될거에요

ex7.c:25 bugs와 이 character를 곱해봅시다. 아마 어떤 값이든 0이 될거에요. 아마 종종 만나게 될 문제일겁니다

ex7.c:26-27 출력해봅시다. 제가 ‘%%’(%가 두개죠)를 넣었는데요, 이렇게 하면 ‘%’(퍼센트)문자를 출력할 수 있답니다

ex7.c:28-30 main함수가 끝났네요

이 짤막한 코드는 그냥 연습이고 C에서 수학을 어떻게 사용하면 되는지 보여줍니다. 그리고 C에서만 볼 수 있는 것도 보여주죠. 다른 언어들에서는 잘 나타나지 않는 현상이에요. C에 있어서 ‘character’는 그저 정수에 불과합니다. 그냥 아주 작은 정수, 그게 다에요. 결국 우리는 character을 계산에 활용할 수 있답니다. 좋든, 나쁘든 많은 소프트웨어들도 그렇게 하고 있어요.

마지막으로 C를 이용해서 우리가 머신에 어떻게 직접 접근 할 수 있는지 알아보죠. 나중에도 알아보겠지만요.

당신은 이것을 보아야만 합니다

일반적으로 결과는 다음과 같아야 합니다.

$ make ex7 cc -Wall -g ex7.c -o ex7 $ ./ex7 You have 100 bugs at the imaginary rate of 1.200000. The entire universe has 1073741824 bugs. You are expected to have 120.000000 bugs. That is only a 1.117587e-07 portion of the universe. Which means you should care 0%. $

How To Break It

다시 한번 코드를 훑어보며 printf에 이상한 인자를 넘겨서 쪼개봅시다. Nul_byte를 출력할 때 %s로 할때와 %c로 할 때 어떤 차이가 생기나요? 코드를 쪼갠 뒤에 Valgrind로 실행시켜보고 Valgrind가 뭐라고 하는지 알아보세요.

Extra Credit

Universe_of_defects에 다양한 숫자을 넣어서 컴파일러가 에러를 뿜도록 해보세요.

정말정말 엄청엄청 큰 숫자를 넣어 출력하면 어떻게 되나요?

Long 을 unsigned long으로 바꾸면 어떻게 되나 봅시다.

Unsigned의 역할이 무엇인지 인터넷에서 찾아보세요.

파이썬에서는 그저 python을 치고 내가 실행하고자 하는 코드를 넣으면, 파이썬 인터프리터가 필요한 라이브러리 등도 임포트해서 실행해줍니다. 하지만 C는.. 완전히 다르죠. C 프로그램을 실행하려면 소스를 컴파일을 해서, 하나의 바이너리로 만들어야만 합니다. 무척.. 고통스러운 과정이지만 지난 시간에 이미 make를 활용해서 해봤었죠!

이번 시간에는, C를 배우는 데 있어 GNU make를 어떻게 사용할 것인지 다룰겁니다. 남은 시간에는 당신만의 파이썬을 만들면 됩니다. 파이썬이 해주는 것 처럼, 빌드도 해주고 테스트도 돌려주고 필요한 모든 것들을 준비해주는 것이죠.

단지.. Makefile을 이용해서 당신의 C프로그램이 실행되는 데 필요한 모든 귀찮은 것들을 어떻게 대신할 수 있는지 보여드릴게요. 실제로 해보진 않겠지만, 잠시 아가Makefile을 사용하다 보면 'master make'도 보시게 될겁니다.

Using Make

우선 첫 걸음은, 이미 어떻게 빌드할 것인지 알고 있는 프로그램을 make로 빌드해 보는 겁니다. Make는 이미 여러가지 파일들을 어떻게 빌드할 것인지에 대해 수십년간 공부해왔습니다. 당신은 아마 이전에 이 예제를 해봤을 거에요:

$ make ex1 # or this one too $ CFLAGS="-Wall" make ex1

첫 번째 라인에서 우리는 "ex1이라는 파일을 만들고 싶어"라고 Make에게 알려줍니다. 그러고 나면 Make는 이렇게 하겠죠.

ex1이라는 파일이 이미 있나?

없다면, 좋아. ex1으로 시작하는 파일은?!

오오 ex1.c 발견. 그럼 우리 .c파일 빌드할수 있나?

ㅇㅇ. cc ex1.c 0o ex1으로 빌드 가능함

cc로 ex1.c로 ex1파일 만들어 드림.

아까 봤던 command에서 두번째 라인은 make에게 "modifiers"를 알려주는 역할을 합니다. 혹시 Unix shell에 익숙하지 않다면 이걸 아예 환경변수(environment variables)로 만들어서 실행하는 프로그램들이 사용할 수 있게 할 수도 있습니다. 어떤 shell을 사용하느냐에 따라 다르겠지만, 보통 export CFLAGS="-Wall"로 환경변수 설정이 될겁니다. 반대로 프로그램 실행 시에만 해당 modifiers를 넣어주고자 한다면, 실행하고자 하는 명령어 앞에 붙여주기만 하면 됩니다.

우리는 CFLAGS="-Wall" make ex1으로 make가 .c를 빌드하기 위해 사용하는 cc에게 -Wall옵션을 넘겨주었습니다. 이 옵션은 모든 warning을 볼 수 있게 해줍니다. 

가볍게 make 커맨드만 사용할 수도 있지만 Makefile을 만들어서 make에 대해 좀 더 알아보도록 하죠. 아래 내용이 들어간 파일부터 만들어봅시다.

CFLAGS=-Wall -g clean: rm -f ex1

이걸 현재 디렉토리에 Makefile이라는 이름으로 저장해보죠. Make는 Makefile이라고 불리는 파일을 알아서 찾아서 실행시킵니다. 그리고..TAB키만 사용하세요. 그냥 공백은 안됩니다.

위의 Makefile에서 우린 몇가지를 생각해볼 수 있습니다. 먼저 CFLAGS를 설정했기 때문에 다시 설정해주지 않아도 됩니다. 그리고 -g 옵션을 활용해서 디버깅 가능하게도 했죠. 그리고 clean이라는 섹션을 만들어서 우리의 작은 프로젝트를 어떻게 clean할 것인지 알려주었습니다.

반드시 ex1.c가 있는 디렉토리에 만들고 다음을 실행해봅시다.

$ make clean $ make ex1

당신은 이것을 볼 수 있어야 합니다

만약 제대로 동작한다면 다음과 같은 결과가 보일 겁니다.

$ make clean rm -f ex1 $ make ex1 cc -Wall -g ex1.c -o ex1 ex1.c: In function 'main': ex1.c:3: warning: implicit declaration of function 'puts' $

여기서 make clean 명령어는 우리가 clean 섹션에 적어둔 명령어를 실행합니다. Makefile을 다시 열어보면, 해당 섹션에 제가 실행하고싶은 쉘 커맨드들이 나열되어 있는 것을 볼 수 있습니다. make는 쿨한 자동화 도구에요. 실행시키고 싶은 것들, 다 넣어보세요.

Note

만약에 ex1.c 을 고쳐서 #include <stdio.h> 를 추가했다면 출력 화면에 warning은 없을 겁니다. (만약 있다면 그건 그냥 진짜 에러일겁니다.) 위의 결과는 수정하지 않은 화면이니 참고하세요.

그리고.. ex1이라고 Makefile에 명시하지 않았다는 사실을 기억하세요. 그래도 make는 우리가 원했던 설정대로 빌드해줍니다.

How To Break It

자, 이제 시작하기엔 충분한 것 같군요. 그래도 몇가지 break을 통해서 make file에 어떤 일이 생기는지 알아봅시다. rm -f ex1의 인덴트를 없애볼까요?(맨 앞으로 당겨보죠) 그러면 어떻게 되나요? make clean을 실행하면 아마 이렇게 보일겁니다.

$ make clean Makefile:4: *** missing separator. Stop.

indent에 유의하세요. 만약 이상한 에러를 만난다면 정말 'tab'만 사용했는지 다시 한 번 확인해보세요.

Extra Credit

all 섹션을 만들어 봅시다.: make를 활용하면 ex1 타겟은 그저 ex1만 만들겠죠.

man make를 읽고 어떻게 활용할 수 있는지 더 찾아봅시다.

man cc를 읽고 -Wall과 -g 플래그가 어떤 의미인지 찾아봅시다.

Makefiles를 찾아보고 어떻게 업그레이드 할 수 있을지 생각해봅시다.

C로 간단한 프로그램을 작성해봅시다.

int main(int argc, char *argv[]) { puts("Hello world."); return 0; }

그리고 다음과 같이 입력하면 이렇게 되겠죠.

$ make ex1 cc ex1.c -o ex1

컴퓨터가 어떻게 동작하든 ex1 파일은 보여질 것이고 실행가능할겁니다.

무엇이 보여야 할까

이렇게 보여야 하고 똑같지 않다면 다시 작성해야 합니다.

$ ./ex1 Hello world.

나누기

이 책에서는 각 섹션마다 프로그램을 어떻게 나눌 수 있을지 이야기할 거에요. 프로그램에 이상한(?) 짓을 하게 할 것이고, 이상한 방법으로 실행하라고 할겁니다. 혹은 일부러 오작동 하게 하거나 컴파일러 에러를 일으키기도 할거에요.

컴파일러 warning 을 포함시켜서 빌드해 봅시다.

$ rm ex1 $ CFLAGS="-Wall" make ex1 cc -Wall ex1.c -o ex1 ex1.c: In function 'main': ex1.c:3: warning: implicit declaration of function 'puts' $ ./ex1 Hello world. $

"puts" 함수가 명시되지 않았다는 경고가 보이시나요? C 컴파일러는 당신이 무엇을 원하는지 알아차릴 정도로 똑똑하답니다. 하지만 경고를 없앨 수 있는 만큼 없애주는 것이 좋아요. 다음 한 줄을 ex1.c에 추가하고 다시 컴파일해 봅시다.

#include <stdio.h>

다시 한번 했던 대로 make해봅시다. 경고가 사라졌나요?

Extra Credit

ex1 파일을 텍스트 에디터로 수정해 봅시다. 아무 곳이나 바꾸거나 지운 후에 실행하면 어떻게 되나요?

hello world보다 복잡한 텍스트들을 5줄 이상 프린트해 봅시다.

Whatever I have up till now accepted as most true and assured I have gotten either from the senses or through the senses. But from time to time I have found that the senses deceive, and it is prudent never to trust completely those who have deceived us even once.

—Rene Descartes, Meditations On First Philosophy

C를 표현하는 데 있어 이만한 관용구가 있을까 싶네요. C는 많은 프로그래머들에게 두려움이고 악마와 같습니다. 악마, 사탄, 그리고 로키(할로윈 때 사탕 얻으려고 장난질하는 애들)와 같은 C는 포인터나 하드웨어의 직접 제어와 같은 치명적 유혹으로 당신의 생산성을 망쳐놓습니다. 만약 산수 능력이 있는 루시퍼가 나타나 당신을 후린(..)다면 'segfault'를 건네주며 당신의 일을 망쳐놓을 겁니다.

하지만, 이러하다 해서 C를 나무랄 수는 없습니다. 당신의 컴퓨터와 운영체제가 정말 꾼중에 꾼이죠! 이 둘은 아예 손잡고 당신이 프로그램이 어떻게 동작하는지 알 수 없게 만들어버립니다. C의 잘못이라고는 그 악의 구렁텅이에 당신이 다가갈 수 있게 해준 것 뿐이지요. 그리고 얼음장 같은 현실을 보여준 것 뿐입니다. C는 당신에게 빨간 약(cf.영미판 '비교체험 극과극'. 매트릭스에서 주인공 네오도 받은 적이 있었죠.)을 주고 커튼 뒤에 있는 마법사를 만나게 해준 거에요. C가 진실입니다. 

이렇게 위험한 C, 대체 왜 사용해야 할까요? 그것은... C만이 당신에게 일그러진 현실에 그만 속고 바보 취급에서 벗어날 수 있는 힘을 줄 수 있기 때문입니다!

우리는 뭘 배우나요?

 이 책의 목표는 그저 당신이 C를 사용해서 '원하는 소프트웨어를 작성'할 수 있게 해주는 것입니다. 동일하게 코딩 경험이 없다면 얼른 '파이썬 빡시게 배우기(LPTHW)'를 보고 오세요. LPTHW는 완전 생초보든, 프로그래밍 초고수든 모두에게 짱이거든요. (진심으로 다시 한번 말하는데) 지금 얼른 마치고 오시길!

만약 딩신이 코딩을 할 줄 안다면... 이 책은 매우 4차원처럼 느껴질지 모릅니다. 보통의 책이라면 지루하디 지루하한 단락을 읽고 몇 줄짜리 코드를 쳐보는 재미없는 일을 반복하겠죠. 여기서는 그렇지 않을 거에요. 우선 먼저 코드부터 작성해 봅시다. 그러면 제가 당신이 했어야만 했을 것들을 말씀드릴게요. 이 방법이 이미 경험있는 당신에게 설명하기에 더 낫거든요.

때문에 다음의 방법대로 책을 공부해주세요.

코드를 빠.짐.없.이 적으세요. 복붙은 금합니다.

comments까지 정확히 적으세요.

코드가 실행되고 동일한 값을 출력하게 하세요

버그가 있다면 고치시고,

집중해서 바라보세요. 그래도 알 수 없다면 우선 넘어갑시다.

도움을 받기 전에 자력으로 해결해 보아요

이 모든 규칙을 지켜서, 이 책의 모든 것을 한다 해도, C 프로그래밍을 잘하지 못할 수 있어요. 모두에게 이 방법이 맞진 않겠지만, 이것을 시도해보는 것만으로도 좋은 프로그래머가 되는 데 도움이 될겁니다.

핵심역량

당신은 분명 숙련자는 아닐거에요. 다른 언어를 사용했을 테니까요. 파이썬이나 루비같이 "유용한"언어 들은 당신의 생각을 단순하게 만들고 예의없고 계획성 없는 해커로 만듭니다. Lisp을 사용하는 당신은 컴퓨터를 아무리 틀려도 상관 없는 아름다운 수학의 환타지로 생각했을 겁니다. Prolog를 배웠다면 세상은 증거를 찾아 헤메는 데이터베이스로 보였겠죠. 더 나쁜 경우는, IDE를 사용하는 당신입니다. IDE 때문에.. 당신의 두뇌는 메모리 구멍의 퀴즈에 헤롱거리거나 CTRL-SPACE 없이는 함수 이름 조차 (3자 이상) 제대로 적지 못하게 되었을 겁니다.

당신의 과거는 묻지 않겠어요. 단지 다음의 것들은 잘 못할겁니다.

읽기, 쓰기

당신이 IDE를 사용하고 있다면! 이것은 거짓일 수 없습니다. 나는 많은 프로그래머들이 너무 자주 '대충' 읽는 것은 물론, 읽은 것을 이해하는 데 많은 어려움을 겪는 것을 보았습니다. 그저 코드를 이해할 수 있을 만큼 대충 읽고 이해했다고 생각합니다. 실제로는 그렇지 않으면서도요. C 외의 언어들이 제공하는 IDE들은 코드를 '정확히' 적을 필요성을 줄여줍니다. 그래서 C같은 언어를 마주 대하면 지옥을 맛보게 되는 것이죠. 우리가 해야할 것은, 이런 문제를 모두들 겪고 있고 우리는 이 문제를 극복할 수 있는 일들을 하는 것입니다. 읽기, 쓰기를 할 때 매우 천천히 정확하고 조심스럽고 정확한 방법으로 하는 것이죠. 처음 할때는 (당연히) 귀찮고 고통스러울 것입니다. 하지만 몇 번 고비를 벗어나면 매우 쉬운 일이 될거에요.

디테일에 집중하기

이건 모두가 못해요. 그래서 질 나쁜 소프트웨어가 탄생하죠. 다른 언어들이 당신에게 집중하지 않아도 속삭일 지언정, C는 그렇지 않을겁니다. C는 기계에 바로 적용되고 기계는 까다로운 녀석이니까요. C에게는 '비슷한 종류'이거나 '충분히 비슷해' 따위 없습니다. 주의를 기울여야 해요. 당신의 코드를 두 번씩 체크합시다. 그것이 맞다고 당신이 증명해내지 못한다면, 그 모든 것은 잘못된 것이라고 생각하세요.

차이점에 집중하기

다른 언어를 사용하던 사람들의 중요한 문제점은 그 언어의 차이점에만 집중하도록 훈련되어있다는 것입니다. 그 언어는 C가 아니죠. 당신의 코드와 내 코드를 비교할 때, 사소하게 보이는 문자나 익숙하지 않은 것들은 대충 보게될 겁니다. 당신에게 전략을 알려드리자면, 당신의 문제를 외면하지 마세요. 하지만 이것도 기억하세요. 만약 이 책에 있는 코드와 당신의 코드가 정확히 같지 않다면 그건 틀린겁니다.

계획하기, 그리고 디버깅하기

저 역시 쉬운 언어를 사랑합니다. 그저 시간을 많이 들이면 되거든요. interpreter에 제 아이디어를 타이핑 하면 결과를 바로 볼 수 있어요. 제 아이디어를 바로 구현해보는 것에는 무척 좋습니다. 하지만 그것이 '동작할 때까지 만들고 있다'면 결국에는 제대로 실행되지 않는 것을 알게 될 것입니다. C가 더 어려운 이유는, 다른 언어와는 다르게 처음부터 당신이 무엇을 만들고자 하는 것이 무엇인지 계획을 세워야 한다는 점 때문입니다. 저는 코딩을 시작하기 전에 중요한 부분들을 어떻게 구현할지 계획을 세울 수 있는 방법을 당신에게 알려드릴거에요. 그리고 이 방법은 당신을 더 좋은 프로그래머로 만드는 데 무척 좋답니다. 계획을 다 세우지 못했다 할지라도 프로그래밍에 큰 도움이 될거에요.

C를 배우는 것은 좋은 프로그래머가 되는 일에 무척 좋아요. 왜냐하면 위의 문제들을 좀 더 빨리, 그리고 자주 만나게 된다는 것이니까요. 당신이 작성하는 것에 둔감해지거나 예의 없고 계획성 없게 될 수 없을 거에요. 그렇지 않으면 동작하지 않을테니까요. C의 장점은 간단한 언어라는 거에요. 그리고 기계를 이해하는 것에도, 프로그래머의 필수 역량을 익히는 데에도 무척 도움이 되죠.

이 책은 미완성본입니다. 문법은 엉망인데다 빼먹은 파트도 있어요. 하지만 덕분에 제가 이것을 어떻게 완성해가는지 보실 수 있을겁니다.

만약 궁금한 것들이 있다면 [email protected] 로 메일 주세요! 하루나 이틀 정도면 답을 받으실 수 있을 거에요.

책의 구성은 확정된 리스트가 아니에요. 언제나 '논의'와 '질문'을 위한 항목들일 뿐입니다.