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요즘은 거의 찾을 수 없는 관행인데, 옛날에 메뉴가 달린 Windows용 프로그램 중에는 파일, 편집 같은 다른 메뉴는 왼쪽에 있는 반면 '도움말' 같은 마지막 메뉴 하나만은 맨 오른쪽에 따로 떨어져서 배치된 것들이 종종 있었다. 그게 유행이었다. 특히 16비트 Windows 3.x 시절에 말이다.

사용자 삽입 이미지

음성학 연구용으로 많이 사용되는 사운드 편집기 프로그램인 프라트(Praat)는 최신 버전까지도 그런 형태라는 게 흥미로웠다. 단어 배치로 치면 단순히 space가 아니라 왼쪽 정렬 탭과 오른쪽 정렬 탭으로 구분된 셈이다.

사족을 덧붙이자면, 얘는 도움말 메뉴뿐만이 아니라 프로그램 외형이 전반적으로 좀 범상치 않아서 혹시 qt나 자바 같은 범용 프레임워크로 GUI를 만들었나 하는 생각이 들었다. 허나 Spy++로 들여다보니 그렇지는 않아 보인다. 다만 컴파일러는 Visual C++이 아니라 gcc 계열을 써서 빌드 됐더라. 그리고 얘 자체가 크로스 플랫폼 프로그램이기도 하고 도움말까지 자체 구현인 걸 보면, 독자 개발한 자체 GUI 라이브러리 자체는 사용한 것으로 보인다. (그리고 이 정도 엄청난 프로그램이 무료 공개라는 게 참 대단하다!)

그나저나, 오른쪽에 따로 떨어진 메뉴 아이템은 어떻게 구현된 걸까?
본인은 아무 근거 없이 정말 막연하게.. 왼쪽의 맨 마지막 아이템과 오른쪽으로 밀려난 첫 아이템 사이에 "아마 separator 아이템이 있는 게 아닐까?"라고 오랫동안 생각했다. 하지만 실제로 이걸 넣어 보니, 아이템과 아이템 사이에 공간만 더 생길 뿐 정렬 방식이 달라지지는 않았다.

이걸 구현한 방식은 허무할 정도로 간단하다. 바로 체크/disabled 등을 나타내는 그 상태 플래그에 MFT_RIGHTJUSTIFY라는 정보도 같이 들어있다. 즉, 플래그에는 자신의 상태도 들어있고 속성도 같이 들어있는 것이다. 그건 뭐 윈도우 스타일도 마찬가지이지만.

여러 메뉴 아이템에 그 스타일이 있으면, 스타일이 등장하는 첫 아이템부터 나머지 메뉴 아이템들은 죄다 오른쪽에 정렬되어 나온다. 가로로 배치된 메뉴 말고 세로로 배치된 메뉴 내지 우클릭 팝업 메뉴 같은 데서는 이 플래그는 아무 기능도 하지 않는 잉여이다. 그걸로 끝이다.
마치 콤보 박스의 extended UI 스타일만큼이나 자주 보기 쉽지 않은 UI이다 보니, 더 특별한 방법이 있는가 싶었는데 다소 실망스럽기까지 했다.

예전에 메뉴에 대해서 한번 글을 쓴 적이 있었는데 그 당시에는 오른쪽 정렬 메뉴 아이템에 대해서는 미처 생각을 못 하고 있었다. 그러니 이번에는 메뉴와 관련해서 non-client 영역 얘기나 좀 더 하고 글을 맺겠다.
메뉴가 표시되는 영역다 응용 프로그램이 자체적으로 뭔가 출력을 하는 예로 옛날에 Freecell 게임이 있었다. 남은 카드의 수가 메뉴의 오른쪽 끝에 나타났기 때문이다.

사용자 삽입 이미지

프리셀은 유사품인 카드놀이(solitaire)와는 달리, 처음부터 32비트 코드 기반으로 개발되어 옛날에 Win32s와 함께 제공되기도 했던 역사적인 유물이다.

그런데 Windows XP로 오면서 살짝 옥에티가 생겼다.
XP의 기본 luna 테마에서는 가로로 배치된 메뉴 표시줄은 회색이다. 하지만 펼쳐진 메뉴 창은 흰색이다. 고전 테마 때는 이런 일이 없었는데 역사상 처음으로 메뉴 표시줄의 배경색과 메뉴 창의 배경색이 서로 달라진 것이다.
허나 프리셀은 "남은 카드 수"를 메뉴 창의 배경색으로 출력하는지 옅은 회색 배경에 흰색 배경으로 글자가 찍혀서 뭔가 이질감이 생겨 있다.

그래서 Vista인가 7부터 프리셀은 화면 하단에 상태 표시줄이 별도로 추가되었고, 남은 카드 수는 거기에다 출력하게 동작이 바뀌었다.

그림을 그리라고 운영체제가 보장을 해 준 클라이언트 영역 말고, 창의 프레임이나 제목 표시줄, 메뉴 표시줄 등은 논클라이언트(non-client) 영역으로 분류된다.
여기는 일단은 운영체제가 알아서 모든 처리를 해 준다. 그릴 일이 있을 때 WM_NCPAINT라는 메시지를 날려 주기는 하지만, 어지간해서는 응용 프로그램이 그걸 건드리지는 않는 게 좋다.

전에도 한번 말했듯이 MS Office는 95 시절에 캡션 바(제목 표시줄)를 독자적으로 그러데이션을 입혀서 그리곤 했다. 이건 1회 유행으로 끝났고 그러데이션은 나중에 Windows 98에서 완전히 전체적으로 적용되었다.
더 옛날 16비트 시절에 시스템 차원의 훅킹이 더 쉽던 시절엔 모든 창의 캡션에 응용 프로그램이 자신의 기능을 수행하는 버튼 같은 것도 막 집어넣기도 했던 것 같다.

허나, 그 동작을 어설프게 가로채면, Windows가 버전업 되어서 논클라이언트 영역의 비주얼이 또 바뀌었는데 응용 프로그램은 동기화가 안 되어서 외형이 이상해지고 프로그램이 오동작 할 수가 있게 된다.
일례로, 과거에 아래아한글 97은 논클라이언트까지 완전히 독자적으로 GUI를 그리던 대표적인 프로그램이다. 그런데 Windows XP 테마에서는 윈도우의 논클라이언트 가장자리에 둥그런 모서리 region이 적용되었다.
하지만 아래아한글 97은 기본 region은 딱히 건드리지 않고 그림만 직사각형 region을 기준으로 곧이곧대로 그렸기 때문에 가장자리가 짤려서 대화상자에 약간 glitch가 있었던 것이다.

하지만 Windows는 맥 OS처럼 GUI가 선택의 여지가 없이 독재 획일화인 운영체제는 아닌지라 당장 MS 자신들부터가 Office나 Visual Studio 같은 중요한 밥줄 프로그램들은 운영체제의 표준 GUI 따위는 전혀 안 쓴다.
특히 리본 UI는 논클라이언트를 완전히 제멋대로 재정의해서 쓴다. 논클라이언트 영역에 적용되는 Aero 투명 효과까지 세밀하게 제어하면서 말이다. 지금은 Aero가 폐기돼서 별 의미는 없어졌지만 말이다.

MS 같은 GUI 잉여짓을 할 여력이 없는 프로그래머라면 WM_NCPAINT를 다룰 일은 별로 없겠지만, custom 컨트롤을 만드는 경우라면 불가피하게 이 메시지를 직접 처리해야 하게 된다.
공용 컨트롤 6 매니페스트가 적용되었더라도 윈도우의 테두리는 그냥 가만히 놔 두면 새끈한 테마 형태가 아니라 옛날의 밋밋한 기본 스타일로 그려지기 때문이다. OpenThemeData와 DrawThemeBackgroundEx 같은 함수로 수동으로 그려야 한다.

이런 부류의 글은 결론이 언제나 동일하다. Windows 프로그래밍은 재미있더라.

Posted by 사무엘

2015/05/16 08:25 2015/05/16 08:25
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DllMain 이야기

Windows 운영체제에 실행 바이너리로는 잘 알다시피 EXE와 DLL이 있다.
EXE에 시작 지점이 WinMain이 있듯, DLL에는 DllMain이라는 시작 지점이 있어서 간단한 자신의 시작과 종료 같은 이벤트 통지를 받아서 초기화/마무리 작업을 할 수 있다. 이건 static library에는 없는 개념이다.

이 함수는 export table의 이름이나 ordinal로 탐색하는 게 아니라, PE 실행 파일 헤더 차원에서 주어져 있는 entry point의 주소로 진입하는 것이기 때문에 이름이 딱히 export되어 있지 않아도 된다.
물론 요즘 DLL은 코드 셔틀뿐만 아니라 리소스 셔틀의 역할도 많이 하기 때문에(특히 다국어 지원용!) 데이터만 추출한다는 플래그를 주고 LoadLibraryEx를 호출했거나 DLL 자체가 리소스 전용으로만 만들어졌다면 그런 DLL은 DllMain 함수가 없거나, 있더라도  실행되지 않는다.

실행 파일은 자신이 말 그대로 실행 주체이기 때문에 WinMain 함수의 리턴이 곧 해당 프로세스의 종료를 뜻한다. 그러나 DLL은 어떤 함수 호출이 있을 때에만 그때 그때 실행되는 형태이기 때문에 DllMain도 이벤트만 받고는 금세 리턴된다는 차이가 있다. 즉, 이런 점에서 DllMain은 WinMain보다는 윈도우 프로시저와 더 비슷한 형태이다.

DLL이라는 단어 자체가 대문자 이니셜이긴 하지만, 일단 C/C++ 컴파일러가 링크 때 참조하는 명칭은 DLLMain이 아니라 DllMain이다. L은 소문자로 쓰니 스펠링을 혼동하지 않도록 주의하자.
함수의 인자로는 자기 자신의 인스턴스(모듈) 핸들, 그리고 호출 이벤트(DWORD fdwReason)와 부가 인자(PVOID)가 들어오며, 리턴값은 BOOL이다.

이벤트는 4가지 종류가 있다.
일단, DLL이 처음 로딩되어 어떤 프로세스에 붙었을 때(DLL_PROCESS_ATTACH), 그리고 반대로 종료될 때(*_DETACH) 두 가지 경우가 당연히 포함된다. 이것은 LoadLibrary 내지 FreeLibrary 같은 런타임 동작으로 인한 결과일 수도 있고, 아니면 실행 파일의 import 테이블 차원에서 로딩되거나 해당 프로세스가 종료되어 딸린 DLL들이 모두 일괄 종료되는 경우일 수도 있다.

그 다음으로 DLL들은 특별히 그 프로세스 안에서 스레드가 새로 생성되거나 종료되었을 때도 통지를 꼬박꼬박 받는다. DLL_THREAD_ATTACH와 *_DETACH. 이건 응당 16비트 시절에는 없다가 나중에 새로 생긴 정보일 것이다. 그리고 당연한 말이지만 그 생성되거나 소멸되는 스레드의 실행 문맥으로 함수가 호출되므로 GetCurrentThreadId 같은 함수로 지금 스레드 ID 따위를 쉽게 조회해 볼 수 있다.

다만, 이 통지는 이 DLL이 로딩되기 전부터 이미 존재하던 스레드에 대해서는 오지 않으며, 스레드가 하나씩 차례대로 종료되는 게 아니라 메인 스레드가 실행이 끝나서 프로세스의 스레드들이 죄다 한꺼번에 종료될 때는 스레드별로 detach 통지가 오지 않는다. 그러므로 실행 중인 모든 스레드를 한데 조회하는 건 다른 API를 써서 해야 하며, 스레드별로 만들어 뒀던 리소스를 한꺼번에 해제하는 건--가령, 스레드별로 TLS 슬롯들이 가리키는 추가 할당 메모리-- *_PROCESS_DETACH 에다가도 마련해 둬야 한다.

DllMain의 추가 인자는 사실상 *_PROCESS_DETACH일 때에만 쓰인다.
이 DLL이 FreeLibrary로 인해서 레퍼런스 카운트가 0으로 떨어져서 동적으로 해제되는 것이면 추가 인자에는 0이 들어오고, 그렇지 않고 호스트 프로세스가 종료되면서 자명한 이유로 인해 같이 해제되는 것이면 1이 들어온다.
그렇기 때문에 *_PROECSS_DETACH일 때 어떤 값이 들어오느냐에 따라 혹시 모듈의 reference count leak가 있지는 않았는지를 체크할 수 있다.

운영체제가 기본 제공하는 시스템 DLL을 쓰는 게 아닌 이상, 내 EXE에서 쓰는 내 custom DLL은 대부분 동적으로 읽어들이고 해제하는 게 일반적이다. (delay-load 포함) 그런데 한번 읽었던 동일 DLL에 대해 자꾸 LoadLibrary를 반복 호출하면 해당 DLL의 레퍼런스 카운트가 증가하기 때문에 나중에 FreeLibrary를 한 번만 했을 땐 메모리에서 해제가 되지 않게 된다. 그 즉시 DLL_PROCESS_DETACH에 0이 들어오면서 DLL이 해제가 되지 않는다면 어딘가에 버그가 있다는 뜻이다.
결국 프로세스가 종료될 때가 돼서야 궁극적으로 해제가 되긴 하지만(이때는 1이 들어옴), 어쨌든 이런 것도 넓은 의미에서는 memory leak이 되는 셈이다. COM 오브젝트의 레퍼런스 카운트 관리와 완전히 똑같은 문제다.

*_PROCESS_ATTACH일 때에도 추가 인자에는 LoadLibrary에 의한 동적 로드일 때는 0, 그렇지 않고 import 테이블에 의한 정적 로드일 때는 1이나 이에 준하는 nonzero 값이 온다고는 하는데 본인은 그건 확인을 못 해 봤다.
그리고 DLL의 입장에서는 자신이 어떤 방식으로 로드되느냐에 따라 딱히 달리 동작하거나 자신의 로딩 방식을 굳이 알아야 할 일은 거의 없다.
이것 말고 단순히 스레드 생성/소멸 통지 때는 추가 인자는 쓰이지 않고 그냥 0만 온다.

한편, DllMain 함수의 리턴값은 일반적으로는 쓰이지 않고 1을 되돌리든 0을 되돌리든 무시된다.
이게 쓰이는 단 한 가지 상황은 *_PROCESS_ATTACH 때로, 이때는 함수가 TRUE를 되돌려야 DLL의 로딩이 성공한 것으로 간주된다. 안 그러면 이 DLL의 로딩은 거부되며 LoadLibrary의 리턴값은 NULL이 된다.

과거에 Visual C++이 2005와 2008 시절에 CRT와 MFC 라이브러리에 대해서 side-by-side assembly 방식을 강제 적용해서 이 방식으로 DLL이 로딩되지 않으면 로딩을 거부하곤 했는데, 그것 판단을 DllMain 함수에서 했다. 즉, 자신이 단순히 EXE와 같은 디렉터리나 운영체제 시스템 디렉터리에 있어서 로딩이 된 것이라면 DllMain이 고의로 FALSE를 되돌렸던 것이다.

그리고 중요한 점으로는.. DllMain의 *_PROCESS_* 실행 시점은 C++ 프로그램으로 비유하자면 main 함수가 실행되기도 전에 전역 클래스 객체의 생성자 내지 소멸자 함수가 실행된 것과 같다.
범용적인 DLL는 정말 기상천외한 EXE에 붙을 수도 있으며 DllMain의 호출 시점은 주변의 다른 DLL들이 모두 제대로 로딩 됐다고 장담할 수가 없는 때이다. 그렇기 때문에 이때는 다른 복잡한 초기화를 하지 말고 가능한 한 우리의 영원한 친구인 kernel32에 있는 함수만 호출해야 한다.

DllMain에서 할 만한 좋은 작업의 예로는 TLS 슬롯 할당, heap, 뮤텍스, 크리티컬 섹션, memory mapped file 같은 커널 오브젝트의 간단한 초기화 정도이다. 그 외에 user32나 gdi32까지 가는 작업은 권장되지 않으며 하물며 레지스트리나 COM/OLE 같은 시스템을 건드리는 정도만 되면 절대 금지이다.

이 함수 안에서 또 다른 DLL을 연쇄적으로 불러들이거나 해제하는 작업도 금물이다. 그게 가능하다면 참 편할 것 같지만 운영체제의 입장에서는 예측할 수 없는 엔트로피를 키우는 일이며 데드락을 야기할 수 있다. (특히 상호간에 LoadLibrary를 하는 경우는..?? =_=) 완전히 같은 예는 아니지만 생성자 안에서 가상 함수를 호출하는 게 왜 금지되어 있는지를 생각해 보자.

그러니 더 복잡하고 정교한 초기화나 마무리 작업은 DllMain에서 하지 말고, 함수를 따로 만든 뒤에 이 DLL의 사용자로 하여금 그걸 별도로 호출하게 해야 한다.
윈도우 컨트롤을 제공하는 DLL이라면 그냥 LoadLibrary를 하는 순간에 컨트롤의 윈도우 클래스들이 자동으로 등록돼 버리면 좋겠지만, 일단은 윈도우 클래스도 user 계층 관할이기 때문에 초기화를 별도의 함수에서 하는 게 바람직하다.

CWinApp 개체가 존재하는 MFC 확장 DLL의 경우, InitInstance와 ExitInstance가 호출되는 타이밍이 역시 DllMain이다. 그 때밖에 기회가 없으니 어찌 보면 당연한 얘기이다. 그러니 그때에도 사용하는 함수에 동일한 제약을 적용하여 주의해야 한다. 이건 Lyn 님의 블로그에서 발견한 정보임을 밝힌다. ^^

끝으로, 스레드와 관련하여 하나만 더 첨언하고 글을 맺겠다.
*_PROCESS_* 메시지야 어느 DLL에게나 자신의 생명 주기를 알리는 필수불가결한 메시지이겠지만, *_THREAD_*의 경우는 그렇지 않다. 모든 DLL들이 스레드 생성이나 소멸을 일일이 통보 받아야 할 필요는 없다.
그렇기 때문에 스레드 통보를 받을 필요가 없는 DLL은 DisableThreadLibraryCalls라는 함수를 호출함으로써 *_THREAD_*를 받지 않겠다고 운영체제에다 알려 주는 게 조금이나마 성능 향상에 도움이 된다.

얘는 물론 DllMain에서 곧장 호출해도 안전한 kernel32 함수이다. 수시로 켰다 껐다 할 필요가 있는 옵션이 아니어서 그런지, 한번 지정만 하고는 끝이다.
개인적으로는 이런 간단한 정보는 DllMain + DLL_PROCESS_ATTACH의 리턴값 플래그로 접수하는 게 좋지, 굳이 별도의 함수로 만들 필요가 있었나 싶은 생각이 든다. 리턴값이 0이면 로드 거부, 1이면 로드 허용, 2이면 로드 허용하되 앞으로 이 DLL은 스레드 통지는 안 함 정도로. 하지만 함수가 저렇게 만들어져 버렸으니 프로그래머의 입장에서는 그걸 적절히 사용만 하면 되겠다.

다만 C 라이브러리를 static 링크하는 DLL은 저 함수를 사용하지 않는 게 좋다. 자기는 스레드 통지를 사용하지 않더라도 배후의 CRT가 스레드 통지를 내부적으로 활용하기 때문이다. 물론 CRT를 DLL 링크하는 DLL에 대해서는 이런 제약이 적용되지 않는다.
그렇기 때문에 한 소스에 대해 CRT를 static/DLL 여러 방식으로 빌드하는 DLL이라면 #ifdef _DLL에 따라서 DisableThreadLibraryCalls 또는 __noop으로 대응하는 매크로 함수를 만들어 사용하는 게 바람직하다.

Posted by 사무엘

2015/04/28 08:20 2015/04/28 08:20
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C/C++ 같은 지극히 static한 컴파일 지향 언어에서는 상상도 못 할 일이겠지만, 아주 다이나믹하고 인터프리터를 지향하는 프로그래밍 언어들은 문자열에 담긴 자기 언어 코드를 지금의 변수/함수 context를 기준으로 실행해 주는... 엄청난 기능을 제공하기도 한다.

PHP와 자바스크립트 모두 eval이라는 함수가 이 일을 한다. 루비던가 펄이던가 문자열의 동적 처리가 강한 다른 언어에도 응당 동일 기능이 있다.
문자열 변수에 들어있는 값(가령 "abc")을 통해서 해당 이름의 변수에 접근하는 것(abc)도 가능하다. C/C++에서는 지역 변수는 그냥 함수 스택 프레임으로부터 고정된 오프셋 숫자를 나타내겠지만, 저런 언어에서 지역 변수는 힙 기반의 해시나 트리를 참조하는 유동적인 이름-값 key 명칭에 해당할 것이다.

그리고 또 다르게 비유하자면, static type 언어는 테이블의 각 필드별로 타입과 정보량이 매우 엄격하게 정해져야 하는 데이터베이스와 같고(액세스),
dynamic type 언어는 셀에 들어가는 값과 타입이 자유자재로 바뀌어도 되는 스프레드 시트와 같다(엑셀).
어마어마한 대용량의 데이터를 처리하는 성능은 까다롭고 전문적인 DB가 훨씬 더 뛰어나지만, 그래도 엑셀 정도만 돼도 성능이 굉장히 좋아지고 그러면서 일상생활에서는 더 편리하다. 세상엔 그 정도 tradeoff는 어디에나 있는 듯하다.

그나저나, 문자열 코드를 실행하는 기능은 편리한 건 그렇다 치더라도 보안을 매우 취약하게 만들 수 있다는 점을 감안하고 사용해야 한다. C 언어의 %d, %s 같은 포맷 문자열만 해도 이미 위험하기 때문에 입출력 포맷 문자열에다가는 사용자로부터 실시간으로 입력받은 문자열을 절대 넣지 말아야 한다는 것이 불문율이다. 그런데 하물며 저건 문자열에 명시된 대로 아예 프로그램이 실행되니 C의 포맷 문자열과는 차원이 다른 방식으로 위험할 수밖에 없다.

본인이 경험해 본 프로그래밍 언어 중에 코드를 실시간으로 생성하고 자기 자신을 변형할 수 있는 물건의 원조는 역시 GWBASIC이었다.
비록 얘는 문자열을 코드로 그대로 해석하고 실행하는 기능은 없지만, 그래도 RUN, CHAIN, MERGE처럼 파일 차원에서 임의의 코드를 즉석에서 실행하는 기능은 있었기 때문이다.

다음은 스택 기반의 복잡한 파싱 없이 15*(2+5), 256^2, 1/5 등의 수식을 쓱쓱 계산해 내는 계산기 프로그램이다. 내가 이걸 생각한 게 20여 년 전의 일이다. ㅎㅎ

10 INPUT "Expression? ", A$
20 IF A$="" THEN END
30 OPEN "TMP.BAS" FOR OUTPUT AS #1
40 PRINT #1, "10 ON ERROR GOTO 30"
50 PRINT #1, "20 PRINT "+A$+": GOTO 40"
60 PRINT #1, "30 PRINT "+CHR$(34)+"Error"+CHR$(34)
70 PRINT #1, "40 RUN "+CHR$(34)+"CALC.BAS"+CHR$(34)
80 CLOSE #1
90 RUN "TMP.BAS"

프로그램의 동작 원리를 알면 피식 웃음이 나올 것이다. 이 프로그램이 하는 일이라고는 입력받은 수식을 그대로 PRINT하는 프로그램을 생성한 뒤, 그걸 실행하는 것이 전부이기 때문이다. 즉, 실질적인 계산을 하는 부분은 내가 짠 코드가 아니라 GWBASIC 인터프리터 자체인 것이다.
그나마 수식에 오류가 있어도 뻗지 않게 하려고 ON ERROR GOTO를 쓰는 일말의 치밀함(?)을 보였다.

사실, RUN은 지금 내 프로그램을 지우고 실행 제어를 다른 프로그램으로 완전히 옮기는 명령이다. MERGE나 CHAIN을 쓰면 내 프로그램의 컨텍스트를 유지하면서 타 프로그램을 그대로 병합을 할 수가 있으며 이게 내가 의도한 형태에 더 가깝다. 하지만 본인은 저 두 명령은 어떻게 사용하는지 잘 모른다.

MERGE 같은 경우 QuickBasic이나 QBasic으로 넘어가면서 후대의 베이직 언어들도 지원하지 않게 되었으며, 후대의 언어들도 차라리 문자열 코드를 실행하는 eval은 지원해도 저런 무지막지한 명령을 지원하지는 않는다. 먼 옛날에 컴퓨터와 함께 제공되었던 두툼한 MS-DOS 겸 GWBASIC 매뉴얼에서나 그런 명령에 대한 자세한 설명을 볼 수 있었던 걸로 기억한다.

자, 그럼 다시 자바스크립트 얘기로 돌아온다. 얘는 HTML, CSS와 더불어 웹을 구성하는 한 축이며, HTML 문서가 MS 오피스의 Word, Excel 같은 일반 문서라면 자바스크립트는 그런 문서에 첨부된 매크로나 마찬가지이다. 다른 모든 언어들은 사용하기 위해서 해당 언어 구현체들 런타임이나 엔진을 설치해야 하지만 자바스크립트는 웹브라우저만 있는 운영체제라면 바로 돌려볼 수 있다는 차이가 존재한다.

자바스크립트에는 딱히 컴파일· 링크 같은 건 없지만 난독화 겸 간소화(compaction)라는 리팩터링 후처리를 거쳐서 서버에 올라가곤 한다. 굳이 IOCCC 같은 대회를 노려서는 아니다. 핵심 알고리즘의 누출을 막고(분석을 완전히 막지 못하더라도, 어렵게 만들거나 지연시키기 위해) 크기도 줄이기 위해서이다.

난독화 내지 간소화를 자동으로 해 주는 도구가 당연히 존재한다. 모든 주석이나 공란은 제거되며 지역 변수는 전부 a~z, aa ... 처럼 식별만 가능하지 최대한 짤막하고 암호 같은 명칭으로 바뀐다. 상수 명칭의 조합으로 좀 더 알아보기 쉽게 숫자를 표현하던 것도 당연히 다 실제 숫자로 치환된다.

그런데 자바스크립트를 리팩터링해 주는 툴 중에는 그런 명칭 치환 수준을 넘어서 코드를 암호화에 가까운 완전히 다른 형태로 바꿔 버리는 것도 있다. 그런 덩어리를 보면 예전 코드는 다 이상한 문자열로 바뀌고 코드의 가장 바깥은 eval을 호출하는 형태가 돼 있다. 그 문자열을 원래의 자바스크립트 코드로 해독하는 건 다른 치환과 디코딩 함수들이고 말이다.

이건 개념적으로 실행 파일 압축과 동일한 기법이다. 거기도 압축을 푸는 데 필요한 최소한의 코드만 들어있고 나머지는 데이터를 압축을 풀어서 코드를 생성함으로써 실행되니까 말이다. 그게 기계어 코드가 아닌 인터프리터 스크립트형 언어에도 저런 식으로 존재할 수 있다는 게 신기하게 느껴진다. 자바스크립트의 JIT는 저런 것까지 다 감안해서 동작해야 할 테니 런타임이 안 그래도 거의 VM 수준의 스케일로 만들어져야 할 듯하다.

이념적으로 C/C++의 완전 정반대편에 있는 동적 언어를 익혀서 나쁠 건 없는 것 같다. JS는 그렇다 치더라도 파이썬은 슬라이싱 기능이 완전 마음에 든다. 늘 하는 생각이지만, 메모리 관리가 자동으로 되고 마음대로 new를 남발해도 되는 언어로 코딩을 하는 기분은 운전으로 치면 정말 클러치 걱정을 할 필요 없는 자동변속기 차를 모는 것과도 같아 보인다.

그리고 저런 동적 언어들은 아무래도 문자열 처리가 강세이며, 언어의 설계자가 확실히 정규 표현식 덕후라는 생각이 들었다.
메모리 관리를 할 필요가 없는 건 편하지만 C/C++의 포인터처럼 아주 저수준 직관적으로 문자열에 접근을 할 수 없는 건 좀 불편하다. 새로운 언어를 익히면 그 언어의 String 클래스가 제공하는 멤버 함수(메소드)부터 새로 익혀야 하니까.

또한 자바스크립트, 정규 표현식, URL, 그리고 HTML 내부에 제각각으로 돌아가는 탈출문자들 때문에 신물이 났다.
문자열을 검색· 치환하는 함수들이 다 있는 그대로 찾아 바꾸는 게 아니라 기본적으로 정규 표현식 기반이다. 역슬래시나 따옴표 같은 크리티컬한 문자 그 자체를 찾거나 그걸로 바꿔야 할 때 프로그램이 곧이곧대로 동작하지 않아서 그것도 좀 애로사항이었다.

Posted by 사무엘

2015/04/16 19:36 2015/04/16 19:36
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네트워크나 파일 같은 외부 입출력을 열고 닫는 작업은 실패할 가능성이 워낙 높기 때문에 프로그램 작성에서 에러 처리가 거의 무조건적인 필수이다.

하지만 메모리 할당은 그렇지 않다. 수~수십 MB 정도 공간을 요청하거나 재할당하는 것쯤은 요즘 컴에서는 실패할 가능성이 0에 수렴한다. malloc의 결과값이 NULL인지 일일이 체크하는 코드는 요즘 거의 찾을 수 없다. C++의 new 연산자도 예전에는 실패 시 NULL 리턴이었지만 지금은 예외를 던지는 형태로 디자인이 바뀐 지 오래다. 그거 일일이 NULL 체크를 하는 건 너무 남사스럽고 성가시고 민망하기 때문이다.

메모리 할당을 위해 어지간해서는 C++의 깔끔한 new와 delete를 쓴다지만, C++ 연산자에는 메모리의 재할당 기능이 없기 때문에 이를 위해서는 여전히 malloc/realloc/free 쌍이 쓰인다. 그리고 좀 원시적인 테크닉이긴 하지만 가변 길이 구조체의 메모리 할당을 위해서도 크기 지정이 자유로운 C 스타일의 메모리 함수가 필요하다. 아니면 operator new 함수를 직접 호출하든가 말이다.

그런데 realloc은 실행이 실패했을 때의 상태가 꽤 복잡하다. 보통 ptr=realloc(ptr, newsize) 같은 형태로 활용을 하는데, 재할당이 실패했다고 생각해 보자. 이때는 realloc은 재할당을 할 수 없어서 NULL을 되돌린다. 이는 분명 비정상적인 오류 상황이고 프로그램이 그에 대한 별도의 대비를 하긴 해야 하지만, 그렇더라도 ptr이 원래 가리키던 메모리는 아무 이상이 없다. 그런데 ptr에다가 무턱대고 마치 malloc의 리턴값처럼 NULL을 대입해 버리면 ptr은 소실되고 메모리 leak이 발생하게 된다.

그러니 실행이 실패하더라도 메모리 leak은 발생하지 않게 하려면

ptr_tmp=realloc(ptr, newsize);
if(ptr_tmp) ptr=ptr_tmp; //성공
else { } //실패

번거롭지만 이렇게 임시 포인터 변수를 하나 추가로 둬서 실행이 성공했을 때에만 포인터의 실제값을 반영하게 해야 안전하다. 본인은 이 점을 한 번도 생각을 안 하고 있었는데 비주얼 C++ 2012에서부터 추가된 코드 정적 분석기가 지적을 해 주는 걸 보고서야 “아하!”하고 무릎을 쳤다.

이런 것을 생각하면 realloc의 실패야말로 리턴값보다는 예외 처리로 알려 주는 게 더 편리하겠다는 생각이 든다.
절차형으로 실행되는 컴퓨터 프로그램에서는, 당연한 말이지만 n+1단계 명령은 그 앞의 1~n단계의 모든 명령들이 성공적으로 차곡차곡 잘 실행됐다는 전제하에서만 실행 가능하다. 중간에 뭔가 탈이 났다면 더 진행을 할 수 없으며 어디까지 앞뒤로 되돌아가면 되는지를 컴퓨터가 스스로 판단할 수 없다. 컴퓨터에게는 인간 같은 유도리가 존재하지 않는다. 그렇기 때문에 그런 정보가 없다면 그 프로그램은 전체가 강제 종료되는 것밖에 답이 없다.

자동차 운전을 하는 사람이라면 단순히 핸들과 페달과 변속기를 조작하는 것 말고도 사고가 났을 때의 대처 요령과 보험사 연락처 같은 것도 숙지하고 있어야 하듯, 컴퓨터 프로그램도 마찬가지이다. 중간에 탈이 나도 최대한 부드럽게 수습하고, 피치 못할 상황에서  프로그램이 죽더라도 최소한 지금 작성 중인 문서를 저장이라도 한 뒤에 죽는 그 로직 자체도 프로그래밍이 돼 있어야 한다. 그것이 바로 예외 처리라는 분기 제어에 해당한다.
아울러, 숙달된 프로그래머라면 예외 처리를 구현하는 데 드는 추가 오버헤드와 비용을 숙지해 둘 필요도 있다. 수많은 객체들의 생명 주기를 관리하면서 여러 함수들을 한꺼번에 이탈하는 것도 그냥 될 리는 없으니 말이다.

C/C++은 애초에 운영체제/하드웨어 차원에서의 crash는 있어도 언어 차원에서의 예외 처리라는 게 아예 존재하지 않던 언어이다 보니 이쪽의 지원이 다른 언어들보다 상대적으로 미비하다. C++에 try/catch 키워드는 한참 뒤에 등장했으며 언어 자체는 이 예외 구문을 전혀 사용하지 않는다. 이걸 사용하는 건 라이브러리 계층에서이다. 그리고 예외 처리용 객체를 날려 줄 때조차도 new로 메모리를 할당했다면 해제를 수동으로 해 줘야 하니 불편한 점이 아닐 수 없다.

다시 본론인 realloc 얘기로 돌아온다.
저런 예외 처리도 오버헤드가 크니 싫고 리턴값만으로 모든 책임을 회피하고 싶다면, realloc 함수의 프로토타입을 차라리 이렇게 설계했으면 더 편했을지도 모른다.

bool realloc(void **pptr, size_t newsize);

void **라니 참 COM스러워 보이지만(CoCreateInstance, IUnknown::QueryInterface ㅋㅋ), C++이라면 템플릿 함수로 이걸 감싸서 지저분함을 한결 예방할 수 있을 것이다.

if(realloc((void **)&ptr, newsize)) { /* 성공 */ }
else { /* 실패 */ }
free(ptr);

내가 무엇을 의도하는지는 딱 보면 알 수 있을 것이다. 기존 메모리를 가리키고 있는 포인터의 주소를 받아서, 재할당이 성공하면 그 포인터가 가리키는 값을 그대로 바꿔 버리고 true를 되돌리는 것이다. 어차피 지금 realloc 함수는 ptr=realloc(ptr, newsize)라고 ptr이 함수 인자(input) 겸 리턴값(output) 형태로 동시에 쓰이고 있으며, 재할당이 성공했다면 예전 주소는 보관하고 있을 필요가 전혀 없으니 말이다.

실패했다면 ptr은 *ptr이든 **ptr이든 아무 변화가 없고 리턴값만 false가 된다. free(ptr)을 해 주는 한 어떤 경우든 메모리 leak 걱정은 안 해도 된다. realloc 함수가 이렇게 만들어지는 게 더 낫지 않았나 싶은 생각이 든다.
뭐, realloc이 결코 실패하지 않는다고 가정하고 프로그램이 막무가내로 동작한다면, 차라리 NULL 포인터 일대를 액세스하다가 확실하게 죽는 게 기존 메모리를 범위를 초과하여 건드리다가 죽는 것보다는 더 안전할지도 모르겠지만 말이다.

끝으로 하나 더. fopen에서 접근 모드와(read/write 등) 데이터 처리 모드(바이너리/텍스트) 인자는 들어올 수 있는 조합이 뻔하고 상수 명칭 조합으로 처리해도 하등 이상할 게 없을 텐데, 왜 하필 더 파싱도 어렵게 문자열을 쓰고 있는지도 이유를 모르겠다. 딱히 확장의 여지가 있어 보이지도 않는데 굳이 _open 같은 저수준 함수와 형태를 달리할 이유가 없다. 이런 것들이 C 라이브러리에 대해서 궁금한 점이다.

Posted by 사무엘

2015/04/14 08:25 2015/04/14 08:25
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이건 예전에 썼던 disabled 윈도우 관련 글에서 추가로 다뤘어야 했는데 그때 빠뜨렸던 내용이다.
그 글에서 설명했듯, Windows는 '고전 테마'에서 메뉴, 버튼, static 컨트롤이 disable된 형태는 그냥 회색으로만 표시하는 게 아니라 흰색 윤곽 위에다가 회색 윤곽을 덧씌워서 일종의 '엠보싱' 효과를 줘서 표시한다.

사용자 삽입 이미지

이것들은 은색(밝은 회색, 일명 3D 배경색)이 배경이라는 공통점이 있다. 시스템 컬러 번호는 COLOR_3DFACE. 사용자가 딱히 변경을 할 수 없는 고정된 문자들이다.

그 반면, 리스트 박스나 에디트 컨트롤처럼 흰 배경(COLOR_WINDOW)에 표시되는 문자들은 사용자의 선택이나 입력에 의해 내용이 바뀔 수가 있다. 이런 것은 disable됐을 때 배경이 회색으로 변하고 문자는 딱히 엠보싱 처리가 되지 않는다. 각각의 경우에 비주얼이 나름 원칙이 있게 설계된 셈이다.

그런데 먼 옛날에 Windows 9x 시절에 안전 모드 부팅을 해 본 분들은 뭔가 이상한 낌새를 느끼지 않으셨나 모르겠다.
안전 모드에서는 일체의 외부 디바이스 드라이버를 불러들이지 않는 관계로 그래픽조차도 완전 미개한 VGA 640*480 16색으로로 돌아가 버린다.

회색과 파랑의 기본색 팔레트가 다른 톤으로 바뀌는데, 이건 그렇다 치더라도
안전 모드에서는 disable UI가 엠보싱이 아니라 그냥 짙은 회색 단색으로 간소화되어 출력된다. 그래서 느낌이 더욱 달라진다.

사용자 삽입 이미지

엠보싱을 표현하는 데는 흰색과 회색 단 두 색만 있으면 된다. 색깔 표현의 한계 때문에 엠보싱을 포기한 건 결코 아니다.
결정적으로 NT 커널 기반인 Windows 2000은 똑같이 VGA 16색인 안전 모드에서도 동일하게 엠보싱 처리를 해 준다. 어찌 된 일일까?

사용자 삽입 이미지

the old new thing 블로그에 관련 설명이 있다.
시스템 정보를 얻는 API 함수 중 하나인 GetSystemMetrics를 보면 SM_SLOWMACHINE이라는 아이템이 있는데,
얘의 리턴값이 true일 정도로 열악한 환경에서는 운영체제 셸은 disable UI에 엠보싱을 포기하고 그냥 회색 단색을 출력한다고 한다.

이 플래그는 컴이 486이 안 되고 램이 6MB도 안 되는.. 그야말로 윈도 3.1만 간신히 돌리던 극도의 똥컴에서나 켜지는 정도였다. 윈도 95가 당시 사용자의 컴퓨터 환경을 감안하여 명목상으로는 386+램 4MB 이상을 기준으로 설계되었다는 걸 생각해 보자. 물론 한글판은 한글 입출력 오버헤드 때문에 그런 사양에서는 어림도 없으며, 최하 486에 램 8MB 이상은 기본으로 갖춰져야 했다.

그리고 컴퓨터가 아니면 그래픽 카드가 완전 구릴 때에도 이 플래그가 설정되었다.
이를테면 마우스 포인터 깜빡임 보정조차 안 될 정도로 안습일 때 말이다. 기본 VGA는 하드웨어 가속이고 뭐고 아무것도 없는 느려터진 모드이다. 당장 시스템 종료를 위해 Alt+F4를 눌러 보면, 화면 배경 전체에 검은 도트가 반씩 씌워지는 것조차도 단번에 안 되어 점이 내려오는 게 보일 지경이다.

안전 모드에서 disable UI가 엠보싱 없이 출력되었던 것은 바로 그래픽 모드 때문이었다.
엠보싱은 지금 컴퓨터의 관점에서야 그야말로 껌값인 처리이지만, 나름 더블 버퍼링이라는 오버헤드가 필요한 연산이었으니 말이다.

이런 9x와는 달리, NT 계열은 1993년에 출시된 첫 버전 3.1부터가, 그것도 한글· 한자 오버헤드 따위도 없는 영문 원판이 램이 최하 12MB 이상 필요한 왕창 무거운 물건이었다. 범용성과 안정성, 이식성을 위해서 컴의 성능을 쫙쫙 빼다 쓰는 형태로 설계되었기 때문이다. 기본 문자 집합부터가 1바이트가 아닌 2바이트 크기였으니 그것도 메모리를 추가로 잡아먹었을 테고. (그러니 그 시절에 NT를 돌릴 수 있는 컴을 가진 사람이 도대체 얼마나 됐겠는가.)

블로그 글에 따르면, NT는 그야말로 “All machines are fast.”라고 가정하고 태생적으로 SM_SLOWMACHINE 플래그를 사용하지 않는다고 한다. 즉, 어떤 컴퓨터에서나 언제나 false를 되돌린다.
그러니 Windows 2000에서는 VGA 16색 안전 모드에서도 UI에 엠보싱이 적용되는 이유가 논리적으로 바로 설명이 된다.

단, 신기한 것은 2000은 VGA 16색 안전 모드에서도 그래픽이 그렇게 느리게 느껴지지 않는다는 점이다.
게다가 그 모드에서도 그래픽이 마구 바뀌는 곳에 마우스 포인터를 가져갔을 때 포인터가 깜빡거리지 않는다! 하드웨어 제어를 어떻게 했는지 굉장히 궁금해지는 대목이다. 뭔가 굉장히 탄탄하고 안정적이라는 느낌이 든다.

Windows XP부터는 더 나아가 이제 안전 모드에서도 VBE인지 뭔지 슈퍼 VGA 규격을 사용한다. 비록 하드웨어 가속이 없을지언정 일단 트루컬러는 무조건 보장된다. 그래서 초라한 16색, 256색 따위는 정말로 볼 일이 없어졌으니 참 격세지감이다. 그냥 16비트 컬러냐 32비트 컬러냐의 양자 선택만이 있을 뿐이다.

그리고 고전 테마 말고 새로운 테마에서는 disabled UI에 엠보싱 자체를 하지 않는다. 오히려 SM_SLOWMACHINE 스타일과 같은 맥락인 회색 단색으로 회귀했다. 고전 테마가 아예 없어진 Windows 8부터는 엠보싱은 아련한 과거 추억이 됐다.

그래픽 모드가 아예 단색일 때는 diabled UI는 글자에다가 배경색 도트를 반반씩 뿌려서 흐리게 했었는데 그게 16컬러 시절에 엠보싱으로 바뀌었고, 이것이 궁극적으로는 알파 채널로 변모하는 듯하다. 사실 엠보싱은 트루컬러+알파채널+ClearType에 친화적인 방식이 아니긴 하니까 말이다. (맑은 고딕을 엠보싱해서 흐리게 출력하면 보기가 대략 좋지 않다)

참고로 MS Office 제품 중에 Word와 Excel은 운영체제의 대화상자 API가 아니라 자체 개발한 대화상자와 GUI 라이브러리를 사용한다. 얘들은 고전 테마 기준으로 push 버튼은 엠보싱으로 출력하지만, 라디오나 체크 박스는 단순 회색으로 disabled 상태를 출력한다. 즉, 비주얼이 짬뽕이며, 운영체제 GUI와 외형이 완전히 같지는 않다.

사용자 삽입 이미지

끝으로..
Windows에 사용자의 컴퓨터 성능을 체크하는 듯한 기능 몇 군데를 좀 살펴보고 글을 맺도록 하겠다.
하나는 비스타와 7 시절에 있던 그 유명한 Windows 체험지수인데, 이건 8부터는 없어졌다.
다른 하나는 '내 컴퓨터' 속성의 "고급 - 성능 옵션"에서 각종 시각 효과를 설정하는 곳이다.

이건 Windows XP에서 처음 도입된 걸로 기억하는데, 윈2000이나 돌릴 법한 좀 간당간당한 컴에서 "최적 성능으로 조정"을 켜면 그림자 효과나 창의 애니메이션 등 몇몇 효과가 알아서 제외된다.
하지만 이것은 SM_SLOWMACHINE 플래그와는 별개로 구현된 기능이라고 생각하면 되겠다. 또한, 요즘 컴퓨터에서는 그런 거 성능이 문제되는 경우는 전혀 없다고 봐도 무관하고.

아무튼 흥미로운 사실을 하나 알게 됐다.

Posted by 사무엘

2015/04/11 08:30 2015/04/11 08:30
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본인이 인터넷에서 굉장히 고맙게, 유용하게 잘 열람하는 정보 중 하나는 지도이다.
참 대단하지 않은가? 항공 사진, 길거리 사진, 길 찾기, 실시간 대중교통 연계와 도로 상황 안내 등... 정말 혀를 내두르는 수준이다. 이젠 도대체 얼마나 더 똑똑해질 거리가 남아 있는 걸까?

아울러, 지도의 일종인 차량용 내비게이션 소프트웨어도 도대체 어떤 천재가 만들었나 싶은 생각이 든다. 도로 상황을 감안해서 길을 찾는 건 당연한 소리이고, 그걸로도 모자라서 길 가는 중에 실시간으로 “해당 경로에 사고가 발생했습니다. 우회 경로를 재탐색할까요?”까지도 튀어나온다.

2013년엔 구글 회장이 한번 방북을 하고 났더니 구글어스가 평양을 중심으로 북한의 세부 지리 정보(단순 항공 사진은 예전부터 제공했음)를 제공하기 시작했다. 얘를 시작으로 2014년 하반기부터는 국내 지도 사이트들도 북한 정보를 제공하기 시작했다.
고무적인 현상이다. 물론 구글어스도 그 자체는 처음부터 구글이 개발한 게 아니라 타 업체 솔루션을 인수한 것이긴 하지만 말이다.

본인이 예전에 인터넷 지도에 대해 썼던 글은 이 모든 기능이 별도의 응용 프로그램이 아니라 웹에서 웹 표준 기술만으로 바로 구현 가능해진 것이 신기하다는 요지였다.
이번에는 다른 분야에서 대단히 신기하게 느껴지는 것에 대해 이야기를 늘어놓아 보겠다. 바로 이미지 가공 기술이다.

지도 사이트들이 제공하는 평면 항공 사진은 (1) 넓디넓은 영역을 한결같이 위에서 아래를 내려다보는 단일 각도로 본 이미지이다. 그런데 이거 정말 가공을 많이 했겠다는 생각이 들지 않는가?
이미지에서 원근감이라는 걸 완전히 제거하고 건물들이 마치 스타크래프트 맵처럼 보이게 해야 한다. 중심에서 먼 곳의 건물일수록 모양이 왜곡되어 보이는 카메라 렌즈의 오차를 보정해야 한다.

물론 엄청 높은 곳에서 촬영을 하면 건물 자체의 높이로 인해 발생하는 원근감은 상당수 없어지지만 이번엔 반대로 고층 건물도 높이가 전혀 표현되지 않게 되며, 또 사진의 화질이나 해상도, 그리고 구름으로 인한 시야 가려짐 같은 기술적인 문제도 커진다. 게다가 지구 자체도 근본적으로 평면이 아니라 둥근 구이니, 이로 인한 평면의 왜곡은 카메라의 위치가 높아질수록 더욱 부각되어 보일 것이다.

이런 항공 사진은 전세계의 것을 동시에 촬영하기란 불가능할 테니 여러 사진, 혹은 연속적으로 촬영된 사진을 파노라마 사진 만들듯이 연결해야 할 것이고 이 사진들은 촬영 시간대도 최대한 일치해야 할 것이다(광량의 차이). 또한, 주행 중이어서 시시각각 위치가 변하는 자그마한 자동차나 열차의 모습은 어떻게 보정을 하면 좋을까?
이런 것들을 다 극복하고 전국· 전세계의 항공 사진을 최대한 일관성 있는 색조와 각도로 엮는 것은.. 그 어려움과 복잡함이 정말 말도 못 할 것 같다. 비행기에서 아래를 내려다보고 사진만 팡팡 찍는다고 해서 구현 가능한 게 아니다.

사용자 삽입 이미지
(사진으로 나타난 63 빌딩의 높이와, 그림자의 길이를 비교해 보자.;; 각도가 뭔가 자연스러운 것 같지는 않다. 보정을 한 게 아닐까..)

그 보정이 자동화가 가능한지 아니면 일일이 수작업으로 행해지는지가 궁금하다.
마치 요런 영화 촬영 기법을 떠올리게 한다. 피사체는 시간이 정지한 듯 꼼짝 않고 있는데 카메라가 뱅그르르~ 돌아가면서 다른 위치와 각도에서 피사체를 응시하며 촬영하는 것 말이다. 심지어 사람이 하늘에 붕 떠 있는 채로 그런 장면이 나오기도 하니 더욱 신기한 일이다.

그리고 다음으로 생각할 것은 로드뷰이다.
이것은 앞의 항공 평면 사진과는 반대로, (2) 단일 시점에서의 view를 모든 각도로 제공하는 것이다. 이것은 어쨌든 연속으로 촬영할 수는 없기 때문에 로드뷰의 시점은 수~십수 미터 간격으로 띄엄띄엄 제공된다.

사용자 삽입 이미지

이런 시점 view는 지금이야 지도 사이트에서 쉽게 열람할 수 있는 기능이 됐지만, 옛날에 2000년대 초엔 철도청 홈페이지에서 자바 애플릿 형태로 비슷한 기능을 제공한 게 있었다.
바로 새마을· 무궁화· 통일호 내지 전동차의 객실 내부를 저런 로드뷰처럼 상하좌우 둘러보는 기능이었다.

이 기능은 내부적으로 2차원 평면 형태의 파노라마 사진을 한 장 저장하고, 그 그림의 일부에다 원근법을 적용하여 변형한 것을 표시하는 형태로 구현되어 있다. 내가 아는 건 이게 전부이고 구체적으로 어떤 계산을 하는지, 그리고 이런 용도로 사용하는 사진은 어떤 형태이고 어떻게 촬영하는지에 대해서는 잘 모른다. 그야말로 상하좌우 시야각이 다 열려 있는 특수한 카메라를 써야 할 텐데..

내가 10여 년 전에 이미 3차원 그래픽 시연 프로그램이라는 것도 만들어 봤지만, 비트맵 이미지로부터 3차원 시야를 어떻게 구현하는지는 여전히 감이 안 온다.
2차원 이미지에서 원근감을 넣거나 없애고, 평면과 공간 사이를 오고 가게 하는 기술이 참 대단하게 느껴진다. 그 기술이 인터넷 지도, 더 나아가 증강현실 같은 것도 가능하게 한 셈이다.

Posted by 사무엘

2015/04/08 08:32 2015/04/08 08:32
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Windows API 메모

1.
Windows API에서 DrawText는 gdi도 아니고 user 계층에 있는 고급 함수인 주제에 여러 줄(DT_SINGLELINE 플래그 없는 기본 모드)을 찍을 때에도 세로 정렬(DT_VCENTER, DT_BOTTOM)을 좀 지원해 주면 어디 덧나나 싶다. 오래 전부터 개인적으로 매우 대단히 아쉽다고 생각해 온 점이다.

얘는 gdi 계층에 있는 다른 글자 출력 함수들과는 달리, 글자수를 -1 (null-terminate string을 가정하고 알아서 길이를 계산하게)로 줄 수가 있으며, 긴 파일/디렉터리 이름의 중간을 생략하여 찍거나 액셀러레이터 &를 다음 글자의 밑줄로 바꿔 출력하는 기능, 심지어 밑줄만 출력하는 기능도 있다.
& 전처리의 경우, 하는 게 아니라 “끄는 게” 별도의 플래그로 주어져 있을 정도로 기본 기능이다.

그러니 이건 천상 운영체제 내부에서 자기네 GUI 출력용으로 쓰는 함수인데 제3자도 사용할 수 있게 공용 API로 열어 놨다는 뜻이다.
안 그래도 텍스트를 처음부터 끝까지 쭉 읽어 봐야만 할 수 있는 처리들이 즐비한데, 그에 비해 멀티라인 텍스트의 세로 정렬은 텍스트 전체에서 \n 개수를 세어서 줄 수만 파악하고 나면 아주 손쉽게 구현 가능한 처리이다.
그러니 왜 지원을 안 하는지가 몹시 의문이다.

공교롭게도 운영체제의 컨트롤들 중에 static text는 DrawText의 기능을 사용해서 그런지 multiline 상태에서 세로로 중앙이나 아래 정렬을 하는 옵션이 없다.
그러나 버튼(push, radio, check 모두)들은 그런 옵션이 있다.

2.
아마 이건 예전에 의견을 한번 피력한 적이 있는데 다시 적자면..
본인은 선에 안티앨리어싱을 해서 그리는 기능 정도는 그냥 Pen 관련 GDI 함수/구조체에다가도 스타일로 추가해서 지원을 좀 해 줬으면 하는 생각을 한다. PS_SMOOTH 정도로..;;
마치 Cleartype이 적용된 글자를 찍기 위해 생소한 API를 굳이 사용할 필요가 없는 것처럼 말이다. 그냥기존 LOGFONT 구조체의 lfQuality에 새로운 값이 추가되는 걸로 훌륭하게 잘 구현되지 않았던가.

21세기 초에 야심차게 도입됐던 GDI+는 하드웨어 가속 버프도 없이 거의 버림받은 신세가 됐고, Direct2D는 COM을 사용하는 등 API 패러다임이 너무 다르다.
하지만 GDI는 유구한 역사를 자랑하는 Windows의 창립 멤버 API이고 이제 와서 도저히 버릴 수가 없는 압도적인 짬밥을 보유하고 있으니.. 그냥 유지보수 차원에서만 지원되는 legacy가 돼 버렸고 GDI API에 근본적인 확장은 없을 것으로 생각된다.

3.
유니코드 UTF16 문자열과 여타 8바이트 기반 인코딩(UTF8 포함) 사이를 변환하는 API 함수는 잘 알다시피 WideCharToMultiByte와 MultiByteToWideChar이다.
얘는 Windows NT가 유니코드+2바이트 wide char 기반으로 통 크게 설계되었을 때부터 역사를 함께 해 왔다. 옛날에 Windows 3.x에다가 Win32s를 설치하면 단순히 32비트 커널+썽킹 코드뿐만 아니라 코드 페이지 변환 테이블도 잔뜩 설치되었다. 32비트 EXE/DLL은 리소스의 내부 포맷부터가 유니코드인 관계로, 이들을 당장 변환할 수 있어야 하기 때문이다.

유니코드에서 여타 인코딩으로 변환하는 것은 마치 double에서 short로의 형변환처럼 큰 집합에서 작은 집합으로 이동하는 변환이다. 그러니 인코딩에 존재하지 않는 문자는 ? 같은 default 문자로 치환된다.
그런데, 별도의 플래그가 없다면 WideChar... 함수는 약간의 '유도리'를 발휘하여 동작한다. 여러 유니코드 문자가 한 여타 인코딩으로 변환될 수 있다는 뜻이다.

예를 들어, 유니코드를 KS X 1001로 변환한다고 치면, 원래 거기에 있던 호환용 한글 자모 ㄱ(U+3131)만 0xA4, 0xA1로 바꾸는 게 아니라 표준 한글 자모 영역에 있는 U+1100(초성 ㄱ)과 U+11A8(종성 ㄱ)까지 다 호환용 한글 자모 ㄱ으로 바꾼다는 뜻이다. ?로 바꾸지 않는다.
이런 예가 호환용 한글 자모나 일부 유럽 문자에 대해서 더 존재한다. 유럽 문자라 함은, 대문자 버전이 존재하지 않을 경우 그냥 소문자 버전으로 바꾸는 식이다.

이런 동작을 원하지 않고 엄밀하게 변환을 하고 싶다면 WC_NO_BEST_FIT_CHARS라는 플래그를 반드시 줘야 한다. 얘는 변환된 타 인코딩을 유니코드로 역변환했을 때 원래의 유니코드로 정보가 유지되지 않는다면 무조건 ?로 바꾼다. 즉, U+11??대의 표준 한글 자모는 호환용 한글 자모로 바뀌지 않는다. 이 옵션은 Windows NT4에도 존재하지 않으며, 98/2000부터 새로 추가된 얼마 안 되는 기능이다.

어느 방식을 사용할지는 그야말로 상황에 따라 다르다. 문자열을 복사하는 함수만 해도 버퍼 크기가 초과되었을 때 그냥 뒷부분을 융통성 있게 잘라 버려도 괜찮은 경우가 있는가 하면, 반드시 정확도가 보장되어야 해서 차라리 예외가 발생해야 하는 경우도 있을 수 있으니 말이다.

한편, 여타 인코딩에서 유니코드로 바꾸는 경우는 작은 집합에서 큰 집합으로 가는 것이니 일단은 유니코드에 대응하지 못하는 문자 걱정은 없다.
하지만 아무래도 여러 바이트가 한 글자를 구성하다 보니 정규화가 잘못되어서 해당 인코딩에 해당하지 않고 유니코드로 변환 자체가 될 수 없는 바이트 나열이 들어있을 수 있다. 이 경우는 유니코드로 변환했다가 다시 그 인코딩으로 역변환을 했을 때 바이트 나열이 원래대로 돌아올 수가 없게 된다.

이런 일이 발생했는지를 엄격하게 체크하려면 Multi... 함수에다 MB_ERR_INVALID_CHARS 플래그를 주면 된다.
<날개셋> 편집기는 이 두 경우를 모두 체크하여 불러오기가 제대로 되지 않았을 때, 혹은 저장과 함께 정보가 소실될 우려가 있을 때 경고 메시지가 나온다.
저장이야 UTF8 내지 UTF16 같은 유니코드 계열 인코딩만 골라 주면 문제가 없지만, 불러오기 자체가 문제가 있었다면 그 어떤 인코딩을 쓰더라도 다시 저장하는 순간 정보 소실이 생기기 때문이다.

4.
다음으로, 우클릭 메뉴를 구현할 때 즐겨 쓰이는 TrackPopupMenu(Ex) 함수에 대해서도 좀 한 마디 하겠다.
사실 얘는 굳이 임의의 지점을 우클릭했을 때 외에도, 어떤 버튼을 눌렀을 때 메뉴가 튀어나오게 하는 용도로도 많이 쓰인다. 그래서 Ex 버전에서는, 메뉴가 상하좌우 좀 치우친 곳에서 튀어나와서 위치 보정이 필요하더라도, 그 버튼 영역은 메뉴에 의해 가려지지 않게 하는 유용한 옵션이 추가되었다.

윈도 Vista 이상에서부터는 버튼의 오른쪽 끝에 ▼라는 split 버튼을 넣는 옵션이 추가된 관계로, 팝업 메뉴는 이 UI와 연동되어 즐겨 사용된다. 본인이 개발하는 <날개셋> 한글 입력기의 제어판 UI에도 물론 적극 활용되었다.

그런데 그건 그렇고.. 본인이 이 함수에 대해서 좀 이해가 안 되는 면모는 크게 두 가지이다.
얘는 HWND를 하나 인자로 받는다. 사용자가 메뉴를 ESC로 취소하지 않고 뭔가 항목을 선택하면 그 명령 ID가 부모 윈도우에다가 WM_COMMAND의 형태로 전달된다. 이것은 일단은 팝업 메뉴 말고도 단축키 내지 프로그램 창에 기본으로 딸린 메뉴를 선택했을 때와 동작의 일관성을 맞추기 위한 조치이다.

그러나 그렇게 하지 말고 사용자가 선택한 명령 ID가 그냥 함수의 리턴값으로 바로 오게 할 수도 있다. DLL 같은 걸 만들기 때문에 응용 프로그램의 기본 메뉴 연계 따위를 생각 안 하는 환경에서는 이런 디자인이 훨씬 더 유용하다. 그래서 이때는 flag에다가 TPM_RETURNCMD를 주면 된다.

사소해 보이는 팝업 메뉴의 디자인도 이렇게 두 양상으로 나누어 생각할 수가 있는 것이다.
마우스의 드래그 드롭 동작을 각 WM_LBUTTONDOWN, WM_MOUSE, WM_LBUTTONUP 핸들러 함수에다 제각기 따로 처리할지, 아니면 WM_LBUTTONDOWN 안에다가 또 message loop을 만들어서 한 함수 안에다가 다 집어넣을지의 차이와 비슷한 맥락이다.

아무튼, 메뉴에서 TPM_RETURNCMD에 대해, MSDN에는 "determine the user selection without having to set up a parent window for the menu."라는 문장까지 버젓이 있는데..
그럼에도 불구하고 TPM_RETURNCMD가 있더라도 HWND hParent의 값은 어떤 경우에도 NULL이어서는 안 된다. 심지어 자신이 만들지 않은 다른 윈도우(데스크톱 전체 윈도우 같은)를 줘도 안 되고 동작이 실패한다.

WM_COMMAND를 안 받으면 이 윈도우는 정말 레알 천하에 필요하지 않은데도 말이다. 애초에 메뉴가 튀어나오는 좌표도 언제나 화면 좌표이지 부모 윈도우 같은 걸 받지도 않는다. 그래도 이 윈도우는 없으면 안 된다.
그래서 <날개셋> 한글 입력기는 부득이하게 화면에 표시도 안 되는 message-only 윈도우를 간단히 만들어서 이걸 셔틀로 삼아 메뉴를 띄운 뒤, 메뉴가 사라지자마자 그 윈도우를 메시지 펌핑 하나 안 하고 파괴해 버리는 꼼수를 불가피하게 쓴 부분도 있다. 순전히 삽질이다.

이게 한 가지이고, 다른 하나는.. TPM_NONOTIFY라는 플래그는 왜 있느냐는 것이다. TPM_RETURNCMD 플래그가 있으면 명령 ID는 리턴값으로 오고 WM_COMMAND가 가지 않아서 이미 no notify의 효과가 나는데 저 플래그가 또 하는 일이 무엇인지 MSDN만 봐서는, 또 내 직관과 경험만으로는 모르겠다. 알 수 없는 노릇이다.

5.
인터넷에서 갓 다운로드한 파일은 운영체제가 뭔가 좀 다르게 취급한다는 걸 컴퓨터(일단은 Windows 기준으로) 사용자라면 경험적으로 다들 아실 것이다.
Word나 Excel 같은 프로그램에서 문서를 열면 "이 문서는 인터넷에서 가져온 것이기 때문에 위험할 수 있다. 매크로를 기본적으로 꺼 놨다" 이런 꼬리표가 붙는다. msi나 exe는 잠재적인 범죄자로 취급되며, 특히 디지털 서명 같은 게 없으면 다루기가 정말 까다로워져 있다.

먼 옛날 2000년대 중반엔 Windows XP에 보안 업데이트가 행해져서 이렇게 '인터넷 다운로드'로 분류돼 있는 CHM(컴파일된 HTML)은 아예 화면에 표시가 되지 않게 됐다. 파일 속성을 들어가서 '차단 해제'를 해 줘야만 이들 파일도 일반 파일들과 동등하게 다룰 수 있게 된다.
(XP도 초창기엔 읽기 전용 매체인 CD도 아니고 USB 메모리가 autorun.inf 실행이 됐을 정도로 UI 차원에서의 보안이 굉장히 막장이긴 했다. 이것도 다 훗날 보안 업데이트를 통해 막혔음.)

그나저나 저런 '다운로드 파일' 보안 속성은 운영체제 내부에서는 어떻게 구현되어 있을까?
가장 간단하게 생각할 수 있는 방법은 도스 시설부터 존재했던 파일 속성이다. 일명 ARHS(기록, 읽기 전용, 숨김, 시스템)의 형태로 존재하던 것 말이다. 실제로 Windows에는 이것 말고도 압축/암호화 등 내부적으로 쓰이는 속성이 더 있다.

하지만 다운로드 속성은 그런 비트 형태의 속성으로 구현되어 있지는 않다.
바로 파일 시스템 차원에서 제공되는 대체 데이터 스트림이 해당 파일에 꼬리표처럼 붙는데 거기에 있는 zone identifier가 이 파일이 인터넷에서 왔음을 나타낸다.

대체 데이터 스트림은 당장 내 컴퓨터의 다운로드 디렉터리에서 DIR /r을 하면 정체를 확인할 수 있다. 내 기억이 맞다면 CreateFile 함수로 저 대체 스트림의 내용을 바로 확인할 수도 있으며, IZoneIdentifier 인터페이스 등을 얻어서 이것을 조작할 수도 있다. 물론 저 꼬리표를 제거하는 것도 포함해서 말이다. 자세한 방법 소개는 The Old New Thing 블로그 내용을 링크하는 것으로 대체하겠다.

이런 기능이 과거의 FAT 계열 파일 시스템에서 가능했을 것 같지는 않고.. 언제 도입되었는지는 잘 모르겠다. 최소한 Windows 9x 시절의 IE 6 미만에는 없었던 것 같다.

Posted by 사무엘

2015/04/05 08:35 2015/04/05 08:35
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* 지금으로부터 무려 4년 전에 Windows 공용 컨트롤에 대해서 글을 쓴 적이 있었는데 오늘은 그에 대한 연장선이다. 또 옛날 이야기를 늘어놓아 보겠다.

예전에도 글을 썼듯이, 공용 컨트롤은 좀 더 새끈한 UI를 제공하기 위해, Windows 1.0 이래로 기본 제공되던 시스템 컨트롤에 추가적으로 도입된 컨트롤들이다.
사용 전에 InitCommonControls 함수 호출이 필요하다지만, 요즘은 공용 컨트롤 (6.0) 매니페스트를 지정하는 것만으로도 초기화가 자동으로 되기 때문에 EXE에서는 이 절차가 굳이 필요하지 않다.

공용 컨트롤들은 완전히 새로운 기능이라기보다는 Windows의 특정 응용 프로그램이나 Office에서 내부적으로 자체 구현으로 돌리던 싸제 컨트롤이 보급품으로 바뀌는 경우가 많다.
이들은 16비트 시절을 경험한 적이 없고 Windows 95/NT 3.51과 역사를 같이하기 때문에, '32비트'를 강조하기 위해 클래스들의 이름이 대부분 32로 끝난다는 특징이 있다. ListView, TreeView 같은 것들은 이런 1기 공용 컨트롤이다.

그 뒤 Internet Explorer 3 이후로 공용 컨트롤은 IE의 버전업을 따라 비약적으로 발전하기 시작했다. 달력 컨트롤, 날짜 선택 컨트롤, ReBar 같은 건 운영체제 보급 컨트롤이라기보다는 뭔가 델파이 컴포넌트 같은 느낌이 드는데.. 이것들은 IE와 함께 도입된 2기 컨트롤이다.

그렇게 새로운 GUI 컨트롤을 만들어서 자기 혼자만 안 쓰고 꼬박꼬박 다른 프로그래머에게도 공개한 건 의도는 좋지만, 그 대신 1990년대 말엔 4~5.x대의 온갖 버전의 comctl32.dll이 난립하면서 Windows가 DLL hell 비판을 받기도 했다. 응용 프로그램이 자신을 기준으로 하는 comctl32.dll을 시스템 디렉터리에다가 막 덮어쓰면서 운영체제의 안정성을 떨어뜨렸기 때문이다.

공용 컨트롤의 3기는 side-by-side assembly라는 방식으로 DLL hell을 종식시키고 GUI가 근본적으로 싹 바뀐 Windows XP와 함께 도래했다. 그리고 3기와 함께 추가된 새로운 공용 컨트롤은 아시다시피 하이퍼링크 컨트롤이다. 인터넷 시대가 도래하면서 하이퍼링크 역할을 하는 컨트롤의 필요성은 예전부터 대두되어 왔으니 말이다.

텍스트 전체가 단일 링크인 게 아니라 A 태그로 둘러싸인 부분만 링크이며, 한 컨트롤 내부에 여러 링크가 있을 수 있기 때문에 더욱 편리하다. A 태그가 없는 하이퍼링크 컨트롤은 그냥 텍스트 static 컨트롤과 별 차이가 없다. 얘는 재래식 InitCommonControls(Ex)가 아니라 오로지 공용 컨트롤 6.0 매니페스트로만 사용 가능하다.

공용 컨트롤들 중에 에디트 컨트롤과 동작이 비슷해 보이는 건 IPv4 주소를 입력받는 컨트롤이 있는데, 내부적으로 자그마한 에디트 컨트롤을 4개 나란히 생성하여 동작한다. 운영체제의 제어판 밖에서는 별로 볼 일이 없는 물건임. IPv6 주소를 입력받을 때는 그냥 일반 에디트 컨트롤을 썼더라.

그리고 잘 쓰이지는 않지만 단축글쇠 입력 컨트롤도 있다. 캐럿도 생성하고 언뜻 보기에 에디트 컨트롤의 서브클래싱 버전 같지만 얘는 에디트 컨트롤을 사용하지 않고 독자적으로 동작하는 물건이다. 사용 가능하거나 반드시 써야 하는 modifier를 Ctrl, Alt, Shift 중에서 지정할 수 있다.
<날개셋> 한글 입력기는 이것들의 좌우 구분이 가능해야 하고 Win키까지도 modifier로 지정 가능해야 하는 관계로, 용도에 맞지 않아서 단축글쇠 규칙 편집 UI에서도 이 컨트롤을 사용하지 않았다.

위의 컨트롤과는 달리 리치 에디트 컨트롤은 공용 컨트롤이 아니다. 얘는 혼자 독자적인 DLL을 갖고서 따로 노는 물건이기 때문에 초기화도 공용 컨트롤과는 다른 방법으로 한다. 복잡한 워드 프로세서를 통째로 컴포넌트화한 것이기 때문에 이것 하나만으로도 다른 어지간한 컨트롤들의 덩치를 모조리 능가한다고 봐야 할 것이다.
예전에도 한번 글로 썼듯이 리치 에디트 컨트롤은 파일 이름과 버전 사이의 관계가 굉장히 이상하게 꼬였다. SxS 방식을 쓰는 것도 아니고.

IE 웹브라우저 컨트롤은 공용 컨트롤이 아닐 뿐만 아니라 일반 윈도우 자체도 아니다. ActiveX 컨트롤이기 때문에 COM API를 써서 훨씬 더 복잡한 방식으로 초기화해서 사용해야 한다. MFC의 도움 없이는 난 불러다 써 보지도 못했다.

comctl32.dll에는 공용 컨트롤을 구동하는 코드가 주로 들어있을 테니 이들을 초기화하는 함수 말고 딱히 다른 기능이 있을까 싶은 생각이 든다. 하지만 기성 대화상자를 변형하여 동작하는 property sheet나 wizard GUI를 구동하는 함수도 여기 있고, 또 image list를 관리하는 함수들도 죄다 여기에 들어있다. 이게 user나 gdi에 들어있지 않고 comctl에 들어있는 이유는, 이 이미지 리스트들은 여러 공용 컨트롤들이 이미지를 표시할 때 한데 공유하는 자료구조이기 때문이다.
그런데 윈도우 컨트롤이 전혀 아닌 물건이 다른 공용 컨트롤과 같은 등급의 카테고리에 문서화돼 있으니 이건 좀 의아한 점이다.

공용 컨트롤들에 대해 본인이 오랫동안 의아하게 생각해 온 점은.. 클래스 이름들의 작명에 일관성이 없다는 점이다. 작명 방식은 크게 세 가지가 있는데, 이것들이 별다른 원칙 없이 뒤죽박죽으로 섞여 있다. 32라는 숫자로 끝난다는 점 말고는 다른 공통점이 없는...데, 그러고 보니 하이퍼링크와 pager 컨트롤은 예외적으로 32가 안 붙었다!

  1. Sys+대문자 계열: SysIPAddress32, Header32, Link, ListView32, TreeView32, TabControl32, Animate32, MonthCal32, DateTimePick32, Pager
  2. msctls_+소문자 계열: msctls_hotkey32, statusbar32, trackbar32, updown32, progress32
  3. 아무 접두사가 없음: ToolbarWindow32, ReBarWindow32, ComboBoxEx32

어지간한 응용 프로그램에서 안 쓰이는 경우가 없는 도구 모음줄과 상태 표시줄만 해도 클래스 이름의 작명 스타일이 (2)와 (3)으로 서로 다르다.

심지어는 소스 코드상으로 클래스 이름을 나타내는 매크로 상수조차도 작명 방식에 통일성이 없다. WC_* 로 시작하는 명칭이 있는가 하면 그냥 *CLASSNAME로 끝나는 명칭도 있다. (toolbar, rebar, statusbar)
서로 다른 팀에서 별개로 만들던 컨트롤들을 한데 합쳐서 이런 일이 생긴 것 같다. 물론 대세는 WC_* 스타일이다.

마소에서도 이런 식의 이름 혼란에 대해서 의식을 전혀 안 하고 있는 건 아니다.
공용 컨트롤들이 사용하는 구조체를 보면 TV_*로 시작하는 구조체가 NMTV*로 바뀌고 예전 명칭은 typedef로 처리되는 등, rename을 종종 하기도 한다. 하지만 처음부터 개명을 할 일이 없게 명칭을 잘 정하는 게 더 좋았을 것이다.

이상이다.
그나저나 공용 컨트롤의 스펙을 다시 보니 옛날에는 Native font control이라는 게 있었던 모양이다. 클래스 이름도 NativeFontCtl이라고 당당하게 있는 윈도우인데.. 도대체 뭘 하는 물건이었지?

The native font control is an invisible control that works in the background to allow a dialog box's predefined controls to display the current system language.


MSDN에 문서화는 이렇게 돼 있지만, 도대체 이런 윈도우를 만들어서 해결하려고 한 문제가 무엇인지.. 그리고 지금은 그게 왜 불필요해졌는지에 대한 의문은 해결되지 않는다. 공용 컨트롤의 세계도 다시 살펴보니 재미있다.

Posted by 사무엘

2015/02/28 08:25 2015/02/28 08:25
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1. elseif 키워드

프로그래밍 언어에 따라서는 else if를 한데 묶은 축약형인 elseif 또는 elif 키워드를 별도로 제공하는 경우가 있다.
베이직이나 파이썬, 그리고 프로그래밍 요소 중에 없는 게 없는 백과사전형 언어인 Ada에는 저게 있다.

하지만 파스칼, C/C++이나 그 파생형 언어들은 전통적으로 그게 없다. 굳이 그걸 또 제공할 필요 없이 기존 if/else만으로도 동일한 표현력과 계산 능력 자체는 낼 수 있으며,
또한 더 큰 이유로는, 이들 언어는 안 그래도 공백이나 줄바꿈에 구애를 받지 않는 freeform 문법이기 때문이다. 필요하다면 어차피 else if를 한 줄에 나란히 연달아 써도 elseif와 얼추 비슷한 비주얼을 만들 수 있다. (컴파일러의 구문 분석 스택은 복잡해지겠지만..) 베이직과 파이썬은 그렇지 않다.

elseif 축약형은 else 절에서 실행되는 구문이 다음 if 절에 '완전히' 포함되어 있을 때 유용하다.
원래는 else 다음에 소스 코드의 들여쓰기가 한 단계 증가해야 하지만 그렇게 하기는 귀찮고..
수평적인 들여쓰기 단계에서 여러 개의 if를 대등한 위상에서 마치 switch-case처럼 늘어놓고 싶을 때 elseif가 쓰인다.

이런 점에서 보면 elseif 축약은 if-else에 대해서 tail-cut recursion을 한 것과 개념적으로 유사하다.
함수 재귀호출 뒤에 또 다른 추가적인 계산이 없다면, 그런 단순 재귀호출 정도는 스택을 사용하지 않는(= 한 단계 깊이 들어가는) 단순 반복문으로 바꾸는 것 말이다.

사실 C/C++은 elseif 축약이라는 개념은 언어 자체엔 없고 전처리기에만 #elif라는 형태로 있다.
전처리기는 알다시피 freeform 문법이 아니기 때문에 elif 없이 else와 if를 동시에 표현하려면 얄짤없이 줄 수가 둘로 늘어나야 하니,
문법을 최대한 간단하게 만들고 싶어서 부득이 그런 지시자를 넣은 것 같다.

2. NULL 포인터와 0

하루는 통상적으로 사용하던 #define NULL을 0에서 nullptr로 바꾸고 날개셋 코드를 리빌드해 봤다. 그랬더니.. 생각지 못했던 곳에서 엽기적인 컴파일 에러가 떴다.

아니 내가 머리에 총 맞았었나.. 왜 bool 변수에다가 NULL을 대입할 생각을 했지? =_=;;
HRESULT 리턴값에다가 S_OK 대신에 return NULL을 해 놓은 건 도대체 뭔 조화냐.
그리고 그 정도는 애교고.. obj=NULL이 원래는 컴파일 에러가 났어야 했는데 잘못된 코드를 생성하며 지나쳐 버리는 경우가 있었다. 포인터를 별도의 클래스로 리팩터링하는 과정에서 실수가 들어간 것이다.

그 클래스가 정수 하나를 인자로 받는 생성자가 있기 때문에 obj=Class(0)으로 자동으로 처리되고 넘어갔는데, 그 클래스는 독자적인 메모리 할당이 있으면서 대입 연산자 같은 것도 별도로 존재하지 않았다.
이런 일을 막으려고 C++엔 나중에 생성자에 explicit이라는 속성을 지정하는 키워드가 추가되었지만 그걸 사용하지 않는 레거시 코드를 어찌할 수는 없는 노릇이고..

아무튼 언어에서 type-safety를 강화하는 게 이렇게 중요하다는 걸 알 수 있었다.
Windows 플랫폼 헤더 include에서 NULL의 definition이 nullptr로 바뀌는 날이 언제쯤 올까? 옛날에 16비트에서 32비트로 넘어갈 때는 핸들 타입에 대한 type-safety를 강화하면서 STRICT 상수가 도입된 적이 있었는데.

NULL은 C 시절에 (void *)0, 초창기 C++에서는 타입 오버로딩 때문에 불가피하게 그냥 0이다가 이제는 nullptr로 가장 안전하게 변모했다.
개인적으론, PSTR ptr = false; 도 컴파일러 차원에서 안 되게 좀 막았으면 좋겠으나.. 포인터에 0상수 대입은 뭐 어찌할 수 없는가 보다.

3. 자바의 문자열

자바(Java)로 코딩을 하다 보면 나처럼 C++ 사고방식에 머리가 완전히 굳은 사람의 관점에서 봤을 때 궁금하거나 불편하다고 느껴지는 점이 종종 발견된다.
int 같은 기본 자료형이 아니면 나머지는 모조리 클래스이다 보니 한 함수에서 데이터 참조용으로나 잠깐 사용하고 마는 int - string 쌍 같은 것도 못 만드는지? 그런 것도 죄다 새 클래스로 만들어서 new로 할당해야 하는지?

그리고 기본 자료형은 값으로만 전달할 수 있으니 int의 swap 함수조차 만들 수 없는 건 너무 불편하지 않은지?
인클루드가 없는데 자신 외의 다른 클래스에 존재하는 public static final int값이 switch case 상수로 들어오는 게 가능한지? 등등..

이와 관련되어 문자열은 역시 자바 언어에서 좀 어정쩡한 위치를 차지하며 특이하게 취급되는 물건이다.
얘는 일단 태생은 기본 자료형이 아닌 객체/클래스에 더 가깝다. 그래서 타입의 이름도 소문자가 아닌 대문자 S로 시작하며, 이 개체는 가리키는 게 없는 null 상태가 존재할 수 있다.

그러나 얘는 문자열 상수의 대입을 위해서 매번 new를 해 줘야 하는 건 또 아니다. 이건 예외적으로 취급되는 듯하다.
그럼 그냥 String a; 라고만 하면 얘는 길이가 0인 빈 문자열인가(""), 아니면 null인가? 그리고 지역 변수일 때와 클래스 멤버 변수일 때에도 그 정책이 동일한가? 뭐 직접 회사에서 프로그램을 짜 본 경험으로는 전자인 것 같긴 하다.

단, 자바의 문자열을 다룰 때는 주의해야 할 점이 있다. 자바 프로그래머라면 이미 잘 숙지하고 계시겠지만, 문자열의 값 비교를 ==로 해서는 안 된다는 것이다. equals라는 메소드를 써야 한다.
==를 쓰면? C/C++식으로 얘기하자면 문자열이 들어있는 메모리 포인터끼리의 비교가 돼 버린다. 애초에 포인터의 사용을 기피하고 다른 걸로 대체하는 컨셉의 언어에서, 이런 동작은 99% 이상의 경우는 프로그래머가 의도하는 결과가 아닐 것이다.

C++에서야 문자열 클래스에 == 연산자가 오버로딩되지 않은 경우가 없을 테니 언어가 왜 저렇게 만들어졌는지 이해하기 어렵겠지만.. 자바는 연산자 오버로딩이란 게 없는 언어이며 String은 앞서 말했듯이 기본 자료형과 클래스 사이의 어중간한 위치를 차지하는 물건이기 때문에 이런 디자인의 차이가 발생한 듯하다. 자바는 안 그래도 걸핏하면 클래스 새로 만들고 get/set 등 다 메소드로 구문을 표현해야 하는 언어이니까.
오죽했으면 본인은 회사에서 자바 코드를 다루면서도 문자열 비교를 실수로 ==로 잘못 해서 발생한 버그를 발견하고 잡은 적도 있었다.

그나저나 유사 언어(?)인 스칼라, 자바스크립트 같은 언어들은 ==로 바로 문자열 비교가 가능했던 걸로 기억한다.

4. true iterator

파일을 열어서 거기에 있는 문자열을 한 줄씩 얻어 오는 함수(A), 그리고 각 문자열에 대해 출력을 하든 변형을 하든 일괄적인 다른 처리를 하는 함수(B)를 완전히 분리해서 별도로 작성했다고 치자. 혹은 한 디렉터리에 파일들을 서브디렉터리까지 빠짐없이 쭉 조회하는 함수(A)와, 그 찾은 파일에 대해서 삭제나 개명 같은 처리를 하는 함수(B) 구도로 생각할 수도 있다.
그런데 이 둘을 연계시켜서 같이 동작하게 하려면 어떻게 하는 게 좋을까?

이럴 때 흔히 떠올릴 수 있는 방법은,
A 함수에다가 B 함수까지 인자로 줘서 호출을 한 뒤, A의 내부 처리 loop에서 B에 넘겨줄 데이터가 준비될 때마다 B를 callback으로 호출하는 것이다. B는 간단한 일반 함수 + context 데이터 형태가 될 수도 있고, 아니면 가상 함수를 포함한 인터페이스 포인터가 될 수도 있다.

데이터 순회를 하는 A 자체도 파일을 열고 닫거나 내부적으로 재귀호출을 하는 등 state가 존재하기 때문에 매번 함수 실행을 시켰다가 종료하기가 곤란한 경우, 상식적으로 A를 먼저 실행시킨 뒤에 A가 계속 실행되고 있는 중(= 상태도 계속 유지되고)에 그 내부에서 B를 호출하는 게 바람직한 게 사실이다.
물론, 반복문 loop을 B에다가 두고, 반대로 B에서 A를 callback 형태로 호출하는 것도 불가능한 건 아니다. 그런데 프로그래밍 언어에 따라서는 이런 B 중심적인 사고방식의 구현을 위해 좀 더 획기적인 기능을 제공하는 물건도 있다.

def func():
    for i in [1,5,3]:
        yield i

a=func()
print a.next()
print a.next()
print a.next() # 예상하셨겠지만 1, 5, 3 순서대로 출력

파이썬에는 함수에 return 말고 yield 문이 있다. 그러면 얘는 함수 실행이 중단되고 리턴값이 지정되기는 하는데..
다음에 그 함수를 실행하면(정확히는 next() 메소드 호출 때) 처음부터 다시 실행되는 게 아니라, 예전에 마지막으로 yield를 했던 곳 다음부터 계속 실행된다. 예전의 그 함수 호출 상태가 보존되어 있다는 뜻이다.

난 이걸 처음 보고서 옛날에 GWBASIC에 있던 READ, DATA, RESTORE 문과 비슷한 건가 싶었는데.. 저건 당연히 GWBASIC을 아득히 초월하는 고차원적인 기능이다. C++이었다면 별도의 클래스에다가 1, 5, 3 static 배열, 그리고 현재 어디까지 순회했는지를 가리키는 상태 인덱스 정도를 일일이 구현해야 했을 텐데 저 iterator는 그런 수고를 덜어 준다.

단순히 배열이 아니라 binary tree의 원소들을 prefix, infix, postfix 방식으로 순회한다고 생각해 보자.
순회하는 함수 내부에서 다른 콜백 함수를 호출하는 게 아니라 매번 원소를 발견할 때마다 리턴값을 되돌리는 형태라면..
구현하기가 굉장히 까다로울 것이다. 스택 메모리를 별도로 할당한 뒤에 재귀호출을 비재귀 형태로 일일이 구현해 주거나, 아니면 각 노드에다가 부모 노드의 포인터를 일일이 갖춰 줘야 할 것이다.

C++의 map 자료형도 내부적으로는 RB-tree 같은 자가균형 dynamic set 자료구조를 사용하는데, 이런 iterator의 구현을 위해서 편의상 각 노드에 부모 노드 포인터를 갖고 있는 걸로 본인은 알고 있다. RB-tree는 내부적으로 로직이 굉장히 복잡하고 까다로운 자료구조이긴 하지만, 그래도 부모 노드 없이도 구현이 불가능한 건 아닌데 말이다.
안 그랬으면 iterator가 자체적으로 스택을 멤버 변수로 갖거나, 최소한 메모리 할당· 해제를 위해 생성자나 소멸자까지 갖춰야 하는 복잡한 class가 돼야 했을 것이다. 어떤 경우든 포인터 하나와 비슷한 급인 lightweight 핸들이 될 수는 없다.

개인적으로는 지난 여름에 <날개셋> 한글 입력기 7.5에 들어가는 새로운 한글 입력 순서 재연 알고리즘을 구현할 때 비슷한 레벨의 iterator를 비재귀적으로 구현한 적이 있는지라, yield문의 의미가 더욱 절실히 와 닿는다.

Posted by 사무엘

2015/02/25 08:38 2015/02/25 08:38
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뭐, 무식이 자랑이랄 수는 없겠지만,
본인은 전산학 내지 컴퓨터공학의 여러 분야들 중에서 문외한에 가깝게 제일 모르는 분야는 통신, 네트워크, 웹, 보안 쪽이다.
왜 제일 모르느냐 하면, 저건 컴퓨터 한 대만으로 독학이 가능하지 않고, 뭔가 '감'을 터득할 수 없는 분야이기 때문이다. 그래서 그런 걸 잘하는 사람들이 부럽다..

일례로 완전 최저수준 소켓 API와, 고수준 HTTP API 사이의 중간 과정에 대한 감이 전혀 없다. 후자도 분명 전자를 이용해서 구현됐을 텐데, 내부 구현이 어찌 돼 있는지 난 아는 게 없다.
그리고 네트워크 트래픽이 컴퓨터의 I/O 병목엔 어떤 영향을 끼치는지, 그 패킷이 어떻게 해서 한 운영체제 내부의 특정 응용 프로그램으로 잘 전달이 되는지, DDoS 공격이 서버 컴퓨터에 어떤 물리적인 영향을 끼쳐서 서버를 뻗게 할 수 있는지, (아님 단순히 프로세스/스레드의 무한 스폰으로 인해 소프트웨어적인 자원 고갈만으로 뻗는 건가?)

HTTP 프로토콜에서 파일 업로드는 어떤 절차를 거쳐서 되는지, 방화벽이라는 게 정확히 뭘 하는 물건인지,
왜 구닥다리 윈도 2000/XP sp0을 띄운 채로 랜선을 꽂으면 뭐가 뚫려서 어떻게 되는지..
요즘은 네트워크 패킷은 하부 계층에서 압축이나 암호화를 좀 하는 게 있는지 등등..

이런 것들은 난 하나도 모..른..다. 저런 거 하나도 몰라도 <날개셋> 한글 입력기 개발하는 덴 아무 지장이 없기 때문이다.
그렇다고 해서 내가 컴퓨터 명령어 체계나 운영체제/소프트웨어 자체의 내부 구조나 보안에 대해 전혀 모르느냐 하면 그것도 물론 아니니.. 지식의 분포가 좀 불균형하다면 불균형한 셈이다.

본인은 초딩 중고학년 때 개인용 PC, 중학교 때 모뎀과 PC 통신, 고등학교 때 인터넷과 이메일, 그리고 대학교 때 무선 인터넷과 휴대전화의 순으로 문명의 이기들을 접했다. 랜 선이라는 걸 태어나서 처음으로 구경한 게 고등학교 때부터인데, 그 기간 동안 언젠가 집도 인터넷 접속 방식이 전화 모뎀에서 전용선으로 바뀌었다. 그때가 한창 전국적으로 인터넷 전용선이 깔리던 시절이었으니까.

지금까지 통신 기술은 정말 눈부신 속도로 발전했다.
신문· 방송에서 기자의 이메일을 공개하는 게 대세가 된 게 1990년대 후반부터이다.
지금으로부터 10여 년 전엔 '블로그'라는 단어가 도전 골든벨의 마지막 문제의 답이었다는 게 믿어지시는가? (그것도 학생이 못 맞혔고 그 당시엔 내게도 생소했다)

옛날에는 인터넷 연결을 위해서도 PC 통신을 할 때처럼 먼저 전화를 걸어야 했다. 사용 시간 카운터가 올라가는 자그마한 인터넷 연결 창이 뜬 동안만 인터넷을 이용할 수 있었다.
또한, 모뎀과 마우스를 동시에 사용하려면 두 물건을 서로 COM 포트가 충돌하지 않게 배치를 해야 했다.
Windows 3.x에서는 운영체제 차원의 네트워크 지원이 전무하기 때문에 트럼펫 Winsock인지 뭔지 하는 걸 먼저 설치해야 했다.

이 모든 것들이 지금은 까마득한 옛날 이야기가 됐다.
지금은 뭔가 그렇게 상태를 확인하면서 인터넷을 해야 하는 상황은 스마트폰 태더링으로 무선 인터넷을 쓸 때 정도이고 이것도 제약, 압박감, 부담 같은 건 옛날과는 비교할 수 없이 작아졌다.
메인보드가 어떻게 공간 워프를 했는지, 요즘은 유선 랜과 무선 랜도 전부 내장되어 나온다. 따로 뭘 장착조차 할 필요 없이 바로 접속만 하면 된다.

오늘날 인터넷이라고 불리는 그 통신망은 OSI 레이어 계층 중 제3계층(네트워크 계층)을 차지하는 IP라는 프로토콜을 기반으로 동작한다. IPv4, IPv6 같은 주소 체계도 이 계층에서 규정하는 것이기 때문에 모든 인터넷 통신은 이 체계를 기반으로 구성되어 있다.

그리고 그 아래의 제4계층(전송 계층)에는 인터넷 프로토콜을 따르는 네트워크 패킷을 보내는 방식의 차이를 규정하는 프로토콜이 있는데, 크게 TCP와 UDP가 있다.
TCP는 보낸 패킷이 반드시 순서대로 도착한다는 것은 보장되지만, 보냈던 단위랄까 형태가 그대로 도착하지는 않는다.
aaa, bb, ccccc, ddd, e 이렇게 패킷을 보냈으면 받는 쪽은 aa, ab, bccc, cc, dd, d, e 뭐 이렇게 받을 수도 있고 다른 형태가 될 수도 있다. 조립은 받는 쪽에서 알아서 해야 한다.

UDP는 TCP와는 달리 보낸 패킷이 원래의 형태 그대로 간다는 보장은 되지만.. 일부 패킷이 전송 과정에서 누락될 수가 있다.
즉, 위의 경우 ddd가 누락돼서 aaa, bb, ccccc, e 이렇게 갈지도 모르지만.. 일단 간 놈은 원래 형태 그대로 간다. 패킷의 누락 여부 판단을 받는 쪽에서 알아서 해야 한다.
그래서 TCP는 일종의 스트림 지향적이며, UDP는 개개의 패킷이 모 아니면 도 형태로 가는 메시지 지향적이다.

형태도 보존되고 누락 현상도 없는 만능 프로토콜이 없는 이유야 뭐, 세상에 값도 싸고 성능도 좋은 물건은 존재하지 않기 때문인 것과 같은 맥락일 것이다.
그게 필요하면 UDP 같은 걸 기반으로 패킷 누락을 감지하고 재전송을 요청하는 로직을 응용 프로그램이 별도로 구현해 줘야 한다.

온라인 게임에서는 “기관총 난사 내지 캐릭터 이동 같은 것만 UDP이고 나머지는 다 TCP”라는 말 한 마디로 요약된다.
자주 발생하기 때문에 반응성이 중요하고 적당히 좀 씹혀도 상관 없는 것만 UDP이고.. 나머지 크리티컬한 것들은 다 TCP를 써야 한다는 뜻이다.
그러나 온라인 게임에서 발생하는 트래픽의 상당수, 대략 70% 가까이는 그래도 UDP 방식이라고 한다.

실시간으로 스트리밍되는 대용량 오디오/비디오 데이터도 자명한 이유로 인해 UDP 방식으로 전송된다.
이런 차이를 보면, TCP와 UDP의 관계는 사실상 무손실 압축과 손실 압축의 관계나 마찬가지인 것 같다.

TCP의 경우 응용 프로그램이 아니라 아래의 프로토콜 차원에서 패킷의 누락을 감지하여 누락이 있는 경우 재전송 요청을 한다.
그런데 모바일처럼 네트워크 환경이 원래 워낙 열악해서 패킷 손실이 굉장히 자주 발생하는 곳에서는
TCP 방식에서는 끝도 없이 재전송 요청을 하고 받은 데이터에 결함이 없는지 체크와 빠꾸만 반복하느라 응용 프로그램이 그 동안 멍하니 있어야만 하는 일이 발생한다고 한다.
즉, TCP가 구조적으로 오버헤드가 더 크니, 네트워크가 열악한 곳에서는 그런 동작을 감안해야 한다.

게임에서 그래픽 엔진, 물리 엔진, 동영상/캡처 엔진도 아니고 네트웍 엔진 미들웨어로 먹고 사는 분이 국내에 일단 한 분 계신다. 넷텐션의 대표이사인 배 현직 씨. 이 업계에서는 이미 유명인사이다.

난 네트워크 쪽 프로그래밍을 해 본 건 먼~ 옛날에 소켓 API 대충 뚝딱해서 오목을 만들고..
DirectPlay를 써서 스크래블 정도 보드 게임에다가 네트웍 플레이를 넣어 본 게 전부이다. 그래도 그것만으로도 굉장히 재미있는 경험이었다.
저수준에서 패킷 암호화, 각종 오류 처리 그런 건 모른다. DPlay는 나름 하드웨어 독립을 추구한 통신 API이긴 한데, 요즘은 모뎀이고 시리얼 케이블 그딴 건 다 없어졌으니 그런 추상화 계층이 필요가 없어지면서 자연스레 도태했다. 잘은 모르겠지만 제1계층(물리 계층)은 거의 획일화가 돼 버린 것 같다.

※ 여담. IPX는 어디로 갔는가?

스타크래프트에서 배틀넷 말고 그냥 LAN으로 친구들끼리 팀플을 할 때, 옛날에는 배틀넷 다음으로 위에서 둘째인 IPX를 으레 고르곤 했다. 그러나 어느 패치 때부터인가 맨 아래에 UDP가 추가되었으며 그걸 고르는 걸로 구조가 바뀌었다. IPX는 동작하지 않기 시작했다. 어찌 된 일일까?

IPX라는 프로토콜은 똑같이 이더넷 랜선으로 통신을 하지만, 오늘날의 인터넷과는 다른 방식으로 통신을 한다. 즉, IP와 대등한 제3계층에서 방식이 다른 프로토콜인 것이다. IPX는 옛날에 네트워크 솔루션으로 유명했던 노벨 사에서 개발했고 실제로 매우 널리 쓰이기도 했지만 오늘날은 IP에 밀려서 사라졌다.

Windows 95때까지만 해도 네트워크 구성요소들을 설치하고 나면 기본으로 깔리는 것은 IPX였다. TCP/IP 지원 기능은 운영체제 CD를 넣어서 별도로 설치해야 했다. 무슨 말이냐 하면, 오늘날 당연시되고 있는 이 컴퓨터의 IP 주소를 설정하는 기능이 Windows 95에는 기본으로 없었다는 뜻이다. (심지어 네트워크 기능이 설치된 컴에서도)

사용자 삽입 이미지

그 다음 1990년대 중후반, Windows 98부터는 인터넷의 중요성이 워낙 크게 부각되기 시작했으니 TCP/IP 지원도 같이 포함되었다.
여담이지만 Windows에서는 등록정보/속성을 나타내는 단축키가 R인 편인데, 95에서는 유독 저 대화상자에서만 R은 삭제이고, 등록정보는 P였다. 무척 불편했는데 이 역시 98부터는 다같이 R로 개선됐다.

하긴, 본인도 옛날부터.. Windows가 근거리 네트워크 차원에서 제공하는 컴퓨터 간의 폴더 공유 기능과, 웹브라우저로 띄우는 인터넷은 기술적으로 무슨 관계인가 궁금하긴 했다.
인터넷 열풍 앞에서 IPX는 점점 잉여로 전락했으며, Vista부터는 드디어 IPX 지원이 hlp 도움말만큼이나 짤렸다. 그래서 스타크래프트도 근거리 팀플에 인터넷 프로토콜을 사용하는 UDP 지원이 추가된 것이다.

Posted by 사무엘

2015/02/05 08:37 2015/02/05 08:37
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