전처리기

SafeC는 C 전처리 지시문의 안전한 부분집합을 지원하는 전처리기를 포함한다. 기본적으로 안전 모드로 동작하며, 이는 디버깅하기 어려운 매크로 문제로 이어지는 기능들을 제한한다. 완전한 C 매크로 지원을 위한 호환 모드도 제공된다.

지시문

#include

다른 SafeC 파일이나 C 헤더를 포함한다:

#include "mymodule.h"          // 로컬 인클루드 (따옴표)
#include <stdio.h>             // 시스템 인클루드 (꺾쇠 괄호)

시스템 C 헤더는 clang -ast-dump=json으로부터 함수와 typedef 선언을 추출하는 CHeaderImporter를 통해 네이티브로 임포트된다. 자세한 내용은 C 상호운용을 참고.

포함 검색 경로를 추가하려면 -I <dir>를 사용한다.

#define (객체형)

객체형 매크로는 단순한 텍스트 치환을 정의한다:

#define MAX_SIZE 1024
#define VERSION "2.0"
#define DEBUG

안전 모드에서는 함수형 매크로가 거부된다:

// 안전 모드에서 에러:
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

대신 const 변수와 제네릭 함수를 사용하라:

const int MAX_SIZE = 1024;

generic<T: Numeric>
T max(T a, T b) {
    if (a > b) return a;
    return b;
}

#undef

이전에 정의된 매크로를 제거한다:

#define FEATURE_X
// ... FEATURE_X 사용 ...
#undef FEATURE_X

#pragma once

헤더가 여러 번 포함되는 것을 방지한다:

#pragma once

// 헤더 내용...

조건부 컴파일

#ifdef / #ifndef

매크로가 정의되어 있는지 검사한다:

#ifdef DEBUG
    printf("debug: x = %d\n", x);
#endif

#ifndef NDEBUG
    assert(x > 0);
#endif

#if / #elif / #else / #endif

상수 표현식을 사용한 일반적인 조건부 컴파일:

#if PLATFORM == 1
    // 리눅스 전용 코드
#elif PLATFORM == 2
    // macOS 전용 코드
#else
    // 일반적인 폴백
#endif

중첩

조건부 블록은 중첩될 수 있다:

#ifdef FEATURE_A
    #ifdef FEATURE_B
        // A와 B 모두 활성화됨
    #else
        // A만 활성화됨
    #endif
#endif

사전 정의된 매크로

매크로	값	설명
__FILE__	문자열 리터럴	현재 소스 파일 이름
__LINE__	정수 리터럴	현재 줄 번호

C와 달리 SafeC는 재현 가능한 빌드를 지원하기 위해 의도적으로 __TIME__과 __DATE__를 생략한다.

명령줄 플래그

-D <name>[=value]

명령줄에서 매크로를 정의한다:

./build/safec program.sc -D DEBUG -D MAX_SIZE=2048 --emit-llvm -o program.ll

-I <dir>

포함 검색 디렉터리를 추가한다:

./build/safec program.sc -I ./include -I ../lib/include --emit-llvm -o program.ll

--no-import-c-headers

네이티브 C 헤더 임포트 메커니즘을 비활성화한다. 이 플래그를 사용하면 #include <stdio.h>가 AST 추출을 위해 clang을 호출하지 않는다. extern 선언을 직접 제공해야 한다.

--compat-preprocessor

완전한 C 전처리기 기능을 갖춘 호환 모드를 활성화한다(아래 참고).

안전 모드 대 호환 모드

안전 모드 (기본값)

기본 전처리기 모드는 C에서 흔한 버그의 원인이 되는 기능을 제한한다:

기능	안전 모드	근거
객체형 #define	허용됨	단순한 상수 치환
함수형 매크로	거부됨	대신 const + 제네릭 사용
## (토큰 붙이기)	거부됨	코드를 난독화함
# (문자열화)	거부됨	코드를 난독화함
#include	허용됨	파일 포함은 필수적
#ifdef / #if	허용됨	조건부 컴파일은 필수적
#pragma once	허용됨	헤더 가드

호환 모드 (--compat-preprocessor)

레거시 C 코드나 완전한 매크로 지원이 필요한 헤더를 다룰 때는 호환 모드를 활성화한다:

./build/safec legacy.sc --compat-preprocessor --emit-llvm -o legacy.ll

호환 모드에서는 함수형 매크로, 토큰 붙이기, 문자열화가 모두 허용된다.

컴파일 타임 대안

SafeC는 대부분의 전처리기 사용 사례를 대체하는 일급 언어 기능을 제공한다:

C 전처리기 패턴	SafeC 대안
#define PI 3.14159	const double PI = 3.14159;
#define MAX(a,b) ...	generic<T> T max(T a, T b) { ... }
#ifdef DEBUG	if const (DEBUG) { ... }
#define ARRAY_SIZE 100	const int ARRAY_SIZE = 100;
조건부 함수 본문	consteval 조건과 함께 if const

매크로 대신 언어 수준의 구성을 사용하면 다음이 제공된다:

• 타입 안전성: const와 제네릭은 타입 검사됨
• 스코핑: const 변수는 어휘적 스코프를 따름
• 디버깅 용이성: 눈에 보이지 않는 텍스트 치환이 없음
• IDE 지원: 정의로 이동, 이름 바꾸기, 호버가 모두 올바르게 동작함

예시

#pragma once
#define VERSION 1

#ifdef DEBUG
    #define LOG_LEVEL 3
#else
    #define LOG_LEVEL 0
#endif

const int MAX_CONNECTIONS = 128;

// 타입이 있는 상수에는 #define보다 const를 선호
const double TIMEOUT_SEC = 30.0;

// 함수형 매크로보다 제네릭 함수를 선호
generic<T: Numeric>
T clamp(T val, T lo, T hi) {
    if (val < lo) return lo;
    if (val > hi) return hi;
    return val;
}