C의 숨겨진 기능

모든 C 컴파일러 구현에는 표준이 있으므로 숨겨진 기능이 없어야합니다. 그럼에도 불구하고, 나는 모든 C 개발자들이 항상 사용하는 숨겨진 / 비법을 가지고 있다고 확신합니다.

함수 포인터. 함수 포인터 테이블을 사용하여 빠른 간접 스레드 코드 인터프리터 (FORTH) 또는 바이트 코드 디스패처를 구현하거나 OO와 유사한 가상 메소드를 시뮬레이션 할 수 있습니다.

그런 다음 qsort (), bsearch (), strpbrk (), strcspn ()과 같은 표준 라이브러리에 숨겨진 gem이 있습니다.

C의 잘못된 기능은 부호있는 산술 오버플로가 정의되지 않은 동작 (UB)이라는 것입니다. 따라서 부호있는 정수 인 x + y와 같은 표현식이 나타날 때마다 오버플로가 발생하여 UB가 발생할 수 있습니다.

GCC 컴파일러의 더 많은 트릭이지만 컴파일러에 분기 표시 힌트를 제공 할 수 있습니다 (Linux 커널에서 일반적 임)

#define likely(x)       __builtin_expect((x),1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect((x),0)

참조 : http://kerneltrap.org/node/4705

내가 이것에 대해 좋아하는 것은 또한 일부 기능에 표현력을 추가한다는 것입니다.

void foo(int arg)
{
     if (unlikely(arg == 0)) {
           do_this();
           return;
     }
     do_that();
     ...
}

int8_t
int16_t
int32_t
uint8_t
uint16_t
uint32_t

이들은 표준에서 선택적인 항목이지만 사람들이 끊임없이 재정의하고 있기 때문에 숨겨진 기능이어야합니다. 내가 작업 한 코드베이스 (현재는 여전히)에는 여러 식별자가있는 여러 재정의가 있습니다. 대부분의 경우 전 처리기 매크로를 사용합니다.

#define INT16 short
#define INT32  long

등등. 머리카락을 뽑고 싶어요. 괴물 표준 정수 타입 정의를 사용하십시오!

쉼표 연산자는 널리 사용되지 않습니다. 확실히 남용 될 수 있지만 매우 유용 할 수도 있습니다. 이 사용이 가장 일반적입니다.

for (int i=0; i<10; i++, doSomethingElse())
{
  /* whatever */
}

그러나이 연산자는 어디에서나 사용할 수 있습니다. 관찰 :

int j = (printf("Assigning variable j\n"), getValueFromSomewhere());

각 명령문은 평가되지만 표현식의 값은 마지막으로 평가 된 명령문의 값입니다.

구조를 0으로 초기화

struct mystruct a = {0};

이것은 모든 구조 요소를 0으로 만듭니다.

다중 문자 상수 :

int x = 'ABCD';

이 세트 x에 0x41424344(또는 0x44434241, 아키텍처에 따라 다름).

편집 : 이 기술은 특히 int를 직렬화하는 경우 이식성이 없습니다. 그러나 자체 문서화 열거 형을 만드는 것이 매우 유용 할 수 있습니다. 예 :

enum state {
    stopped = 'STOP',
    running = 'RUN!',
    waiting = 'WAIT',
};

따라서 원시 메모리 덤프를보고 열거 형 값을 조회하지 않고도 값을 결정해야하는 경우 훨씬 간단 해집니다.

나는 비트 필드를 사용한 적이 없지만 초저 레벨의 물건에는 멋지게 들립니다.

struct cat {
    unsigned int legs:3;  // 3 bits for legs (0-4 fit in 3 bits)
    unsigned int lives:4; // 4 bits for lives (0-9 fit in 4 bits)
    // ...
};

cat make_cat()
{
    cat kitty;
    kitty.legs = 4;
    kitty.lives = 9;
    return kitty;
}

즉 sizeof(cat), 이만큼 작을 수 있습니다 sizeof(char).

Aaron 과 leppie의 의견에 감사의 말을 전합니다.

C에는 표준이 있지만 모든 C 컴파일러가 완전히 호환되는 것은 아닙니다 (아직 완전한 C99 컴파일러는 아직 보지 못했습니다!).

즉, 내가 선호하는 트릭은 C 의미에 의존하기 때문에 플랫폼 전체에서 명백하고 이식성이없는 트릭입니다. 일반적으로 매크로 또는 비트 산술에 관한 것입니다.

예를 들어 : 임시 변수를 사용하지 않고 부호없는 정수 두 개를 교체합니다.

...
a ^= b ; b ^= a; a ^=b;
...

또는 다음과 같은 유한 상태 머신을 나타내는 "확장 C":

FSM {
  STATE(x) {
    ...
    NEXTSTATE(y);
  }

  STATE(y) {
    ...
    if (x == 0) 
      NEXTSTATE(y);
    else 
      NEXTSTATE(x);
  }
}

다음 매크로를 사용하면됩니다.

#define FSM
#define STATE(x)      s_##x :
#define NEXTSTATE(x)  goto s_##x

그러나 일반적으로 영리한 트릭은 마음에 들지 않지만 코드를 불필요하게 복잡하게 읽기 (스왑 예)로 만들고 코드를 더 명확하게하고 의도를 직접 전달하는 코드를 좋아합니다 (FSM 예와 같이). .

더프 장치 와 같은 인터레이스 구조 :

strncpy(to, from, count)
char *to, *from;
int count;
{
    int n = (count + 7) / 8;
    switch (count % 8) {
    case 0: do { *to = *from++;
    case 7:      *to = *from++;
    case 6:      *to = *from++;
    case 5:      *to = *from++;
    case 4:      *to = *from++;
    case 3:      *to = *from++;
    case 2:      *to = *from++;
    case 1:      *to = *from++;
               } while (--n > 0);
    }
}

나는 C99에 추가되고 오랫동안 gcc에서 지원되는 지정된 초기화 프로그램을 매우 좋아합니다.

#define FOO 16
#define BAR 3

myStructType_t myStuff[] = {
    [FOO] = { foo1, foo2, foo3 },
    [BAR] = { bar1, bar2, bar3 },
    ...

어레이 초기화는 더 이상 위치에 의존하지 않습니다. FOO 또는 BAR의 값을 변경하면 배열 초기화가 자동으로 새 값에 해당합니다.

C99에는 멋진 순서 구조 초기화가 있습니다.

struct foo{
  int x;
  int y;
  char* name;
};

void main(){
  struct foo f = { .y = 23, .name = "awesome", .x = -38 };
}

익명 구조와 배열은 내가 가장 좋아하는 것입니다. (cf. http://www.run.montefiore.ulg.ac.be/~martin/resources/kung-f00.html )

setsockopt(yourSocket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (int[]){1}, sizeof(int));

또는

void myFunction(type* values) {
    while(*values) x=*values++;
}
myFunction((type[]){val1,val2,val3,val4,0});

링크 된 목록을 인스 턴 스하는 데에도 사용할 수 있습니다 ...

gcc에는 내가 좋아하는 C 언어에 대한 여러 가지 확장이 있으며 여기 에서 찾을 수 있습니다 . 내가 좋아하는 것 중 일부는 함수 속성 입니다. 매우 유용한 예는 format 속성입니다. printf 형식 문자열을 사용하는 사용자 정의 함수를 정의하는 경우 사용할 수 있습니다. 이 함수 속성을 사용하면 gcc는 인수를 검사하여 형식 문자열과 인수가 일치하는지 확인하고 적절하게 경고 또는 오류를 생성합니다.

int my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
            __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));

내가 처음봤을 때 "충격"된 (숨겨진) 기능은 printf에 관한 것입니다. 이 기능을 사용하면 형식 지정자 자체의 형식을 지정할 때 변수를 사용할 수 있습니다. 코드를 찾으면 더 잘 보일 것입니다.

#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 3;
    float b = 6.412355;
    printf("%.*f\n",a,b);
    return 0;
}

* 문자는이 효과를 얻습니다.

글쎄 ... C 언어의 장점 중 하나는 이식성과 표준이라고 생각합니다. 따라서 현재 사용중인 구현에서 "숨겨진 트릭"을 발견 할 때마다 사용하려고하지 않습니다. 가능한 표준 및 휴대용 C 코드.

여기에서 이미 논의한 바와 같이 컴파일 시간 주장 .

//--- size of static_assertion array is negative if condition is not met
#define STATIC_ASSERT(condition) \
    typedef struct { \
        char static_assertion[condition ? 1 : -1]; \
    } static_assertion_t

//--- ensure structure fits in 
STATIC_ASSERT(sizeof(mystruct_t) <= 4096);

상수 문자열 연결

내가 알고있는 모든 컴파일러가 그것을 지원하기 때문에 답변에서 이미 그것을 보지 못하는 것에 놀랐지 만 많은 프로그래머들이 그것을 무시하는 것처럼 보입니다. 때로는 매크로를 쓸 때뿐만 아니라 정말 편리합니다.

현재 코드에있는 유스 케이스 : #define PATH "/some/path/"구성 파일에 있습니다 (실제로 makefile에 의해 설정됩니다). 이제 리소스를 열 파일 이름을 포함한 전체 경로를 만들고 싶습니다. 그냥 간다 :

fd = open(PATH "/file", flags);

끔찍하지만 매우 일반적입니다.

char buffer[256];
snprintf(buffer, 256, "%s/file", PATH);
fd = open(buffer, flags);

일반적인 끔찍한 해결책은 다음과 같습니다.

• 세 배나 길다
• 훨씬 덜 읽기 쉬운
• 훨씬 느리게
• 임의의 버퍼 크기 제한으로 설정하면 덜 강력합니다 (그러나 일정한 문자열을 반복하지 않으면 더 긴 코드를 사용해야합니다).
• 더 많은 스택 공간 사용

글쎄, 나는 그것을 사용하지 않았으며, 나는 누군가에게 그것을 추천할지 확실하지 않지만 Simon Tatham의 공동 루틴 트릭에 대한 언급 없이이 질문이 불완전 할 것이라고 생각합니다 .

배열 또는 열거를 초기화 할 때 이니셜 라이저 목록의 마지막 항목 뒤에 쉼표를 넣을 수 있습니다. 예 :

int x[] = { 1, 2, 3, };

enum foo { bar, baz, boom, };

코드를 자동으로 생성하는 경우 마지막 쉼표를 제거하지 않아도됩니다.

구조 할당이 멋지다. 많은 사람들은 구조체가 가치라는 것을 깨닫지 못하고 memcpy()간단한 할당이 트릭을 수행 할 때 사용할 필요가 없습니다 .

예를 들어, 가상의 2D 그래픽 라이브러리를 고려하면 (정수) 화면 좌표를 나타내는 유형을 정의 할 수 있습니다.

typedef struct {
   int x;
   int y;
} Point;

이제 함수 인수에서 초기화 된 점을 작성하여 다음과 같이 리턴하는 함수를 작성하는 것과 같이 "잘못된"것처럼 보일 수있는 작업을 수행합니다.

Point point_new(int x, int y)
{
  Point p;
  p.x = x;
  p.y = y;
  return p;
}

구조체 할당을 사용하여 반환 값이 값으로 복사되는 한 (물론) 안전합니다.

Point origin;
origin = point_new(0, 0);

이런 식으로 평범한 표준 C로 매우 깨끗하고 객체 지향적 인 코드를 작성할 수 있습니다.

이상한 벡터 인덱싱 :

int v[100]; int index = 10; 
/* v[index] it's the same thing as index[v] */

C 컴파일러는 여러 표준 중 하나를 구현합니다. 그러나 표준이 있다고해서 언어의 모든 측면이 정의 된 것은 아닙니다. 예를 들어, Duff의 장치 는 인기있는 '숨겨진'기능으로, 현대 컴파일러는 특수 기술 인식 코드를 사용하여 최적화 기법이이 자주 사용되는 패턴의 원하는 효과를 방해하지 않도록합니다.

일반적으로 숨겨진 기능이나 언어 트릭은 컴파일러가 사용하는 C 표준의 면도기 가장자리에서 실행될 때 권장하지 않습니다. 이러한 많은 트릭은 한 컴파일러에서 다른 컴파일러로 작동하지 않으며 종종 이러한 종류의 기능은 특정 제조업체의 한 버전의 컴파일러 제품군에서 다른 버전으로 실패합니다.

C 코드를 손상시킨 다양한 트릭은 다음과 같습니다.

1. 컴파일러가 메모리에 구조체를 배치하는 방법에 의존합니다.
2. 정수 / 부동의 엔디안 에 대한 가정 .
3. 기능 ABI에 대한 가정.
4. 스택 프레임이 성장하는 방향에 대한 가정.
5. 명령문 내 실행 순서에 대한 가정.
6. 함수 인수에서 명령문의 실행 순서에 대한 가정.
7. short, int, long, float 및 double 유형의 비트 크기 또는 정밀도에 대한 가정.

프로그래머가 대부분의 C 표준에서 '컴파일러 의존적'동작으로 지정된 실행 모델에 대해 가정 할 때마다 발생하는 다른 문제 및 문제.

sscanf를 사용할 때 % n을 사용하여 계속 읽을 위치를 찾을 수 있습니다.

sscanf ( string, "%d%n", &number, &length );
string += length;

분명히 다른 답변을 추가 할 수 없으므로 여기에 두 번째 답변을 추가하겠습니다. "&&"및 "||" 조건부로 :

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
   1 || puts("Hello\n");
   0 || puts("Hi\n");
   1 && puts("ROFL\n");
   0 && puts("LOL\n");

   exit( 0 );
}

이 코드는 다음을 출력합니다 :

안녕하세요
ROFL

코드에서 중단 점을 설정하기 위해 INT (3) 사용

C에서 가장 좋아하는 "숨겨진"기능은 printf에서 % n을 사용하여 스택에 다시 쓰는 것입니다. 일반적으로 printf는 형식 문자열을 기반으로 스택에서 매개 변수 값을 팝하지만 % n은 다시 쓸 수 있습니다.

여기 3.4.2 섹션을 확인 하십시오 . 많은 불쾌한 취약점으로 이어질 수 있습니다.

열거 형을 사용한 컴파일 타임 가정 검사 : 바보 같은 예제이지만 컴파일 타임 구성 가능한 상수가있는 라이브러리에 실제로 유용 할 수 있습니다.

#define D 1
#define DD 2

enum CompileTimeCheck
{
    MAKE_SURE_DD_IS_TWICE_D = 1/(2*(D) == (DD)),
    MAKE_SURE_DD_IS_POW2    = 1/((((DD) - 1) & (DD)) == 0)
};

Gcc (c)에는 중첩 함수 선언 및 a :: b 형식의? : 연산자와 같이 활성화 할 수있는 몇 가지 재미있는 기능이 있습니다.이 함수는 a가 false가 아닌 경우 a를 반환합니다.

최근에 0 비트 필드를 발견했습니다.

struct {
  int    a:3;
  int    b:2;
  int     :0;
  int    c:4;
  int    d:3;
};

어떤 레이아웃을 제공합니다

000aaabb 0ccccddd

: 0없이;

0000aaab bccccddd

너비가 0 인 필드는 다음 비트 필드가 다음 원자 엔티티 ( char) 에 설정되어야 함을 나타냅니다.

C99 스타일 변수 인수 매크로, 일명

#define ERR(name, fmt, ...)   fprintf(stderr, "ERROR " #name ": " fmt "\n", \
                                  __VAR_ARGS__)

다음과 같이 사용됩니다

ERR(errCantOpen, "File %s cannot be opened", filename);

여기에서는 stringize 연산자와 문자열 상수 연결, 내가 정말 좋아하는 다른 기능도 사용합니다.

가변 크기 자동 변수는 경우에 따라 유용합니다. 이들은 nC99에 추가되었으며 gcc에서 오랫동안 지원되었습니다.

void foo(uint32_t extraPadding) {
    uint8_t commBuffer[sizeof(myProtocol_t) + extraPadding];

고정 크기 프로토콜 헤더와 가변 크기 데이터를위한 공간이있는 스택의 버퍼가 생깁니다. alloca ()와 동일한 효과를 얻을 수 있지만이 구문은 더 간결합니다.

이 루틴을 호출하기 전에 extraPadding이 합리적인 값인지 확인해야합니다. malloc 또는 다른 메모리 할당 기술을 호출하기 전에 인수를 확인해야하므로 실제로 드문 일이 아닙니다.