리터럴과 한정자

이 페이지는 SafeC의 C 호환 기반의 일부인 리터럴 문법, 저장소 한정자, 그리고 변수 어트리뷰트를 다룬다.

정수 리터럴

SafeC는 여러 정수 리터럴 형식을 지원한다:

형식	접두사	예시	값
10진수	(없음)	42	42
16진수	0x / 0X	0xFF	255
2진수	0b / 0B	0b1010	10
8진수	0o / 0O	0o17	15

0777은 8진수가 아니라 10진수다

C와 달리, 앞에 0이 붙은 리터럴(0777)은 8진수가 아니다 — 그냥 10진수 777이다. 8진수를 쓰려면 명시적인 0o/0O 접두사(0o777 = 511)를 사용하라 — 이는 실수로 앞에 0이 붙어 숫자의 진법이 조용히 바뀌어 버리는 C의 대표적인 함정을 피하게 해준다.

정수 접미사

접미사는 정수 리터럴의 타입을 결정한다:

접미사	타입	예시
(없음)	int	42
U / u	unsigned int	42U
L / l	long	42L
LL / ll	long long	42LL
UL / ul	unsigned long	42UL
ULL / ull	unsigned long long	42ULL

int a = 42;
unsigned int b = 42U;
long long c = 100000LL;
unsigned long long d = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL;

부동소수점 리터럴

double a = 3.14;
double b = 1.5e-2;        // 0.015 (지수 표기법)
float d = 3.14f;           // float를 위한 f 접미사

뒤에 숫자가 없는 트레일링 점(0.)도 부동소수점으로 파싱된다 — 0.0과 동일하다 — 단, 바로 뒤에 또 다른 .이 와서 ../... 범위/스프레드 토큰을 시작하지 않는 경우에 한한다.

문자 리터럴

문자 리터럴은 작은따옴표로 감싼다:

char a = 'A';
char newline = '\n';
char tab = '\t';
char null = '\0';          // 널 바이트

이스케이프 시퀀스

이스케이프	의미
\n	개행
\t	탭
\r	캐리지 리턴
\\	백슬래시
\'	작은따옴표
\"	큰따옴표
\0	널 바이트
\xNN	16진수 바이트 (1~2자리) — '\x41'은 'A'

\xNN은 문자열 리터럴에서도 동일하게 동작한다: "A\x42\x43"은 "ABC"다.

문자열 리터럴

문자열 리터럴은 큰따옴표로 감싸며, 암묵적으로 &static char 참조다 (널로 종료됨):

const char *msg = "hello, world";

문자열 리터럴은 extern C 함수에 직접 전달할 수 있다. &static은 unsafe 없이 char*로 강제 변환되기 때문이다.

불리언 리터럴

bool a = true;
bool b = false;

Null 리터럴

?&stack Node next = null;   // null -- 널 가능 참조와 ?T 옵셔널 모두의 빈 케이스
?int val = null;             // 동일한 'null', 별도의 'none' 리터럴이 아님

none은 리터럴이 아니라 match 패턴이다

?int val = none;은 컴파일되지 않는다(none은 선언되지 않았다) — null이 ?T 옵셔널과 ?&region T 널 가능 참조 둘 다를 위한 유일한 빈 값 리터럴이다. some(x)/none은 match 패턴으로만 존재하며(match (val) { case none: ... case some(x): ... }, 제어 흐름 참고), 일반 표현식으로는 절대 존재하지 않는다.

저장소 한정자

const

불변 바인딩을 선언한다. 값은 초기화 이후 수정될 수 없다.

const int MAX_SIZE = 1024;
const double PI = 3.14159265358979;

함수 매개변수에 붙은 const는 인자의 수정을 방지한다:

int length(const char *str) {
    // str의 내용은 수정될 수 없음
}

static

지역 변수의 경우, static은 변수에 정적 저장소 지속 기간(static storage duration)을 부여한다 — 함수 호출 사이에 값이 유지되며 단 한 번만 초기화된다:

int call_count() {
    static int count = 0;
    count++;
    return count;
}
// 첫 호출은 1을 반환하고, 두 번째 호출은 2를 반환하는 식으로 계속됨

전역 변수의 경우, static은 가시성을 현재 번역 단위로 제한한다 (내부 링키지):

static int module_state = 0;   // 이 파일 밖에서는 보이지 않음

extern

다른 번역 단위에 정의된 변수나 함수를 선언한다:

extern int global_counter;     // 다른 곳에 정의됨
extern void c_function();      // C 함수 선언

volatile

컴파일러가 읽기나 쓰기를 최적화로 없애버리는 것을 방지한다. 메모리 매핑된 I/O와 하드웨어 레지스터에 사용된다:

volatile int *status_reg = (volatile int *)0x40001000;
int val = *status_reg;         // 메모리로부터의 읽기가 보장됨
*status_reg = 1;               // 메모리로의 쓰기가 보장됨

volatile 접근 패턴에 대한 더 자세한 내용은 베어메탈을 참고.

thread_local

스레드 로컬 저장소 지속 기간을 가진 변수를 선언한다. 각 스레드는 자신만의 사본을 갖는다:

thread_local int error_code = 0;

C/GCC 호환을 위해 _Thread_local과 __thread 별칭도 허용된다:

_Thread_local int tls_var = 0;     // C11 스타일
__thread int gcc_tls_var = 0;      // GCC 확장 스타일

스레드 로컬 변수는 각 스레드가 시작될 때 초기화되며 스레드마다 독립적이다.

atomic

락 없는 동시 접근을 위한 원자적 변수를 선언한다:

atomic int counter = 0;

원자적 연산에 대해서는 동시성을 참고.

변수 어트리뷰트

align(N)

변수나 구조체 필드의 정렬 요구사항을 지정한다. N은 2의 거듭제곱이어야 한다.

align(16) float vec[4];           // 16바이트 정렬 (SIMD에 적합)
align(64) char cache_line[64];    // 캐시 라인 정렬

이는 LLVM의 정렬 어트리뷰트로 매핑되며, 성능이 중요한 코드, SIMD 연산, 하드웨어 요구사항에 유용하다.

section("name")

변수나 함수를 특정 링커 섹션에 배치한다:

section(".isr_vector") fn void() vectors[2] = { reset_handler, nmi_handler };
section(".rodata") const int lookup[256] = { /* ... */ };

링커 섹션 사용법에 대해서는 베어메탈을 참고.

호출 규약

SafeC는 시스템 API 및 외부 코드와의 상호운용을 위한 플랫폼별 호출 규약 어노테이션을 지원한다:

어노테이션	규약	플랫폼
__cdecl	C 기본값 (호출자가 스택 정리)	x86
__stdcall	피호출자가 스택 정리	x86 Windows
__fastcall	첫 인자들을 레지스터로 전달	x86

__stdcall int WinApiCallback(int msg, int wparam, int lparam) {
    // stdcall 규약을 사용하는 Windows API 콜백
    return 0;
}

__cdecl void normal_func() {
    // 명시적인 C 호출 규약
}

호출 규약은 주로 x86 Windows 상호운용에서 관련이 있다. 다른 플랫폼과 아키텍처에서는 대개 기본 호출 규약으로 충분하다.

타입 한정자 요약

한정자	효과
const	불변 바인딩
static	지속적인 저장소 (지역) 또는 내부 링키지 (전역)
extern	외부 링키지 선언
volatile	읽기/쓰기 최적화 방지
atomic	락 없는 동시 접근
thread_local	스레드별 저장소
align(N)	커스텀 정렬
section("name")	링커 섹션 배치