Linux 개발자 관점에서의 C 언어 소개

카테고리

프로그래밍/소프트웨어 개발

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개발 툴

대상자

C 언어 및 Linux 시스템 프로그래밍을 배우는 초보 개발자, 시스템 프로그래밍에 관심 있는 프로그래머

핵심 요약

• Linux와 C는 시스템 콜 API를 공유하는 관계이며, 서로 이해하면 서로의 핵심 개념을 파악할 수 있다.
• #include 디렉티브는 헤더 파일을 포함시켜 컴파일 단위에 함수 시그니처를 추가하며, 모듈 시스템보다 더 낮은 수준의 메타프로그래밍을 사용한다.
• C 언어의 배열과 문자열은 포인터와 오프셋을 통해 처리되며, NULL 종료 문자가 없는 경우 보안 취약점 발생 가능하다.

섹션별 세부 요약

1. 최소한의 C 프로그램 작성

• main.c 파일에서 argc와 argv를 사용해 명령줄 인자를 처리하는 간단한 프로그램을 작성.
• gcc -E 명령어로 사전 처리기를 실행해 #include 지시문이 포함된 헤더 파일 내용을 확인.
• stdio.h와 같은 시스템 헤더 파일은 /usr/include/ 디렉토리에 위치하며, 사용자 정의 헤더는 "main.h" 형식으로 포함.

2. `#include` 디렉티브와 헤더 파일

• #include는 컴파일 단위에 함수 시그니처를 복사해 라이브러리 호출 가능하게 함.
• 헤더 파일에 #ifdef와 #endif로 구성된 인클루드 가드를 사용해 중복 포함을 방지.
• 현대 언어는 모듈 시스템을 사용해 이러한 헤커를 피할 수 있음.

3. `main` 함수와 반환 값

• main 함수는 프로그램 시작점이며, int 타입의 반환 값으로 성공/실패 상태를 나타냄.
• 0: 성공, 1-255: 에러 코드, -1: 시스템 콜 실패 시 사용.
• 프로그램 종료 상태는 0-255 범위 내에서만 유효.

4. C 언어의 데이터 타입

• 포인터는 시스템 아키텍처에 맞는 크기의 무부호 정수로, 주소를 저장.
• 배열은 포인터와 오프셋을 사용해 접근 (예: *(argv+1)과 argv[1]은 동일).
• 문자열은 NULL 종료 바이트(\0)로 끝나며, 잘못된 처리 시 메모리 누수나 보안 취약점 발생.

5. `char**`와 명령줄 인자

• char**는 NULL 종료 문자열 배열로, argc 변수에 배열 길이가 전달됨.
• argv[0]은 실행 파일 경로, argv[1] 이후로 명령줄 인자 저장.

결론

• #include 지시문과 인클루드 가드 사용을 통해 중복 포함을 방지하고, 문자열 처리 시 NULL 종료 바이트 확인이 필수적.
• C 언어의 포인터와 배열 메커니즘을 이해하면 Linux 시스템 프로그래밍의 기초를 확실히 할 수 있음.