파일의 분할
C언어에서 파일의 분할을 위해서는 변수나 함수가 다른 파일에 정의되어 있다는 것을 컴파일러에게 알려줘야 합니다. 이때 사용되는 키워드는 extern 입니다.
extern 키워드
전역변수의 선언
다른 소스 파일에서 정의된 전역 변수를 현재 파일에서 사용하고자 할때 extern을 사용합니다. 예를 들어, 다른 파일에서 정의된 전역변수 int num; 이 있을 때, 다른 파일에서 extern int num; 과 같이 선언하면 현재 파일에서 이 변수를 사용할 수 있습니다.
함수의 선언
마찬가지로, 다른 소스 파일에서 정의된 함수를 현재 파일에서 사용할 때도 extern을 사용합니다. 예를 들어, 다른 파일에서 정의된 함수 void Increment(void); 가 있을 때, extern void Increment(void); 와 같이 선언하면 현재 파일에서 이 함수를 사용할 수 있습니다.
또한, 함수가 외부에 정의되어 있는 경우, extern 을 생략할 수 있으며 void Increment(void); 로 선언해도 됩니다.
static 키워드
파일의 분할에서 다시 static 키워드를 언급한 이유는 static 키워드를 사용하면, 프로젝트의 다른 파일들이 해당 변수나 함수를 참조할 수 없게 됩니다. 이는 특정 파일 내에서만 사용되는 변수나 함수를 숨기고, 프로젝트의 다른 부분에서 접근을 방지하려는 경우에 유용합니다.
다시 정리하는 취지로static 키워드의 특징을 정리 하면 다음과 같습니다.
정적 전역 변수
•
전역 변수에 static 키워드를 사용하면 해당 변수의 범위가 파일 내부로 제한됩니다. 즉, 다른 파일에서 해당 변수에 접근할 수 없습니다.
•
정적 전역 변수는 프로그램이 실행될 때 메모리에 할당되며, 프로그램 종료 시 까지 유지됩니다.
정적 함수
•
함수에 static 키워드를 사용하면 해당 함수의 범위가 파일 내부로 제한됩니다. 즉, 다른 파일에서는 이 함수를 호출할 수 없습니다.
•
정적 함수는 다른 파일에서는 보이지 않고, 현재 파일 내부에서만 사용할 수 있습니다.
•
정적 함수의 사용은 함수를 은닉하고 다른 파일에서의 ㅈ버근을 제한하여 코드의 모듈성을 높이는 데 도움이 됩니다.
헤더파일의 디자인
#include 지시자
#include 지시자는 다른 파일의 내용을 포함하도록 하는 선행처리기 지시자 입니다. 보통 헤더 파일을 포함할 때 사용됩니다.
#include <header_file_name.h> // 시스템 헤더 파일을 나타내며, 시스템 경로에서 헤더파일을 찾는다.
#include "header_file_name.h" // 소스 파일이 있는 디렉터리 또는 사용자가 정의한 헤더파일이 있는 디렉터리에서 찾는다.
C
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위와 같이 시스템 헤더 파일은 <와> 사이에 특정 헤더 파일의 이름을 작성하며, 사용자 헤더 파일은 " 와 " 사이에 헤더 파일의 이름을 작성합니다.
헤더 파일 작성 가이드
헤더 파일 가드
헤더 파일이 한 번만 포함되도록 헤더 파일에 가드를 사용합니다. 이를 위해 선행처리기 지시자인 #ifndef, #define, #endif 를 사용합니다.
만일 헤더 파일이 중복 삽입된 경우 발생되는 문제로 구조체가 두 번 정의된 형태의 경우 컴파일 에러가 발생 됩니다.
#ifndef MY_HEADER_H
#define MY_HEADER_H
// 여기에 헤더 파일 내용 작성
#endif // MY_HEADER_H
C
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함수 선언
헤더 파일에는 함수의 선언만을 포함시키고, 정의는 별도의 소스 파일에 구현합니다.
my_header.h (함수 선언)// 함수 선언
void greet(const char *name);
C
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my_header.c (함수 정의)#include "my_header.h"
// 함수 정의
void greet(const char *name) {
printf("Hello, %s!\n", name);
}
C
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외부 변수 선언
전역 변수를 선언할 때는 extern 키워드를 사용하여 선언하고, 정의는 하나의 소스 파일에서만 해야 합니다.
my_header.h (전역 변수 선언)// 외부 변수 선언
extern int globalCounter;
C
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my_header.c (함수 정의)// 외부 변수 정의
int globalCounter = 0;
C
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구조체의 선언(typedef) 및 정의(작성) 가이드
컴파일러는 파일 단위로 컴파일을 진행 하므로 헤더 파일을 작성한 뒤 구조체를 사용하는 파일에 헤더파일을 추가합니다.
이때, 다음과 같이 헤더 파일에 구조체의 선언과 해당 구조체를 다루는 함수의 선언만을 포함시키는 것이 더 좋습니다. 그리고, 구조체의 정의는
별도의 소스 파일에 구현합니다. 이렇게 하면, 구조체의 세부 구현이 변경되더라도 헤더 파일을 사용하는 다른 파일들은 영향을 받지 않게 됩니다.
my_header.h (구조체 관련 선언)// 구조체 선언
typedef struct {
int x;
int y;
} Point;
// 구조체 관련 함수 선언
void initializePoint(Point *p, int x, int y);
void movePoint(Point *p, int dx, int dy);
C
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my_header.c (구조체 관련 정의)#include "my_header.h"
// 구조체를 초기화하는 함수 정의
void initializePoint(Point *p, int x, int y) {
p->x = x;
p->y = y;
}
// 구조체를 이동시키는 함수 정의
void movePoint(Point *p, int dx, int dy) {
p->x += dx;
p->y += dy;
}
C
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Main 파일과 헤더파일 및 소스파일로 구성된 C 프로젝트 컴파일
예제 코드
my_header.h
#ifndef MY_HEADER_H
#define MY_HEADER_H
#include <stdio.h>
// 함수 선언
void greet(const char *name);
// 구조체 선언
typedef struct {
int x;
int y;
} Point;
// 구조체 관련 함수 선언
void initializePoint(Point *p, int x, int y);
void movePoint(Point *p, int dx, int dy);
// 외부 변수 선언
extern int globalCounter;
#endif // MY_HEADER_H
C
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my_header.c
#include "my_header.h"
// 함수 정의
void greet(const char *name) {
printf("Hello, %s!\n", name);
}
// 구조체를 초기화하는 함수 정의
void initializePoint(Point *p, int x, int y) {
p->x = x;
p->y = y;
}
// 구조체를 이동시키는 함수 정의
void movePoint(Point *p, int dx, int dy) {
p->x += dx;
p->y += dy;
}
// 외부 변수 정의
int globalCounter = 0;
C
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main.c
#include "my_header.h"
int main() {
greet("Dowon");
greet("DoTTak");
// 구조체 선언 및 초기화
Point p1;
initializePoint(&p1, 10, 20);
// 구조체 정보 출력
printf("Initial Point: (%d, %d)\n", p1.x, p1.y);
// 구조체 이동
movePoint(&p1, 5, -5);
// 이동 후 정보 출력
printf("Moved Point: (%d, %d)\n", p1.x, p1.y);
// 외부 변수 사용
printf("Global Counter: %d\n", globalCounter);
globalCounter++;
printf("Global Counter: %d\n", globalCounter);
return 0;
}
C
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위 예제 코드를 아래의 과정을 통해 컴파일을 수행하면 됩니다.
컴파일 과정
1.
함수 정의 파일 컴파일
$ gcc -c my_header.c -o my_header.o
Shell
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2.
메인 프로그램 컴파일
$ gcc -c main.c -o main.o
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3.
객체 파일을 링킹하여 실행 파일 생성
$ gcc my_header.o main.o -o ./main
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4.
프로그램 실행
$ ./main
Hello, Dowon!
Hello, DoTTak!
Initial Point: (10, 20)
Moved Point: (15, 15)
Global Counter: 0
Global Counter: 1
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예제 출력
$ gcc -c my_header.c -o my_header.o
$ gcc -c main.c -o main.o
$ gcc my_header.o main.o -o ./main
$ ./main
Hello, Dowon!
Hello, DoTTak!
Initial Point: (10, 20)
Moved Point: (15, 15)
Global Counter: 0
Global Counter: 1
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