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MFC 프로그래밍 잡설

1. IE 웹브라우저 윈도우 삽입

내 프로그램에다가 로컬이든 웹이든 HTML 페이지 내용을 표시해야 할 일이 생겼다. 이 경우 가장 간단한 해결책은 Internet Explorer 웹브라우저 윈도우를 삽입하는 것이다.

그런데 얘는 ActiveX 컨트롤이다. 흔히 웹페이지 내부에 들어가는 각종 ActiveX 컨트롤들이 웹 표준을 위배하고 사용자 접근성을 저해한다는 식으로 말이 많지만, 사실은 Window의 웹브라우저 자체부터가 ActiveX 형태로 제공되는 컴포넌트인 것이다. 그리고 이미 다들 아시겠지만, 플래시도 기술적으로는 ActiveX이다. 단지 이건 너무 전세계적으로 널리 퍼진 관계로 반쯤 웹 표준인 것처럼 인정받고 있을 뿐이다. (뭐, 이것도 HTML5의 등장으로 인해 지위가 좀 위태로워지긴 했지만)

어쨌든 이런 구조적인 차이로 인해, 웹브라우저 윈도우는, 리치 에디트 같은 여느 custom control과는 달리 CreateWindowEx 함수에다가 클래스 이름만 달랑 넘겨 준다고 선뜻 만들 수 있는 물건이 아니다.
MFC에서 ActiveX 컨트롤을 생성하는 코드를 보면 CWnd::CreateControl로 내려가는데, 내부 메커니즘은 각종 COM API가 동원되며 미치도록 복잡하다. 사실, 난 MFC의 도움 없이 API만으로 ActiveX 컨트롤을 생성해 본 적이 없으며, 요즘 같은 세상에 굳이 그래야 할 필요도 없을 것이다.

예전에 비주얼 C++에는 Component Gallery라는 게 있어서 (1) 스플래시 윈도우나 '알고 계십니까' 팁 대화상자처럼 몇몇 자주 쓰이는 MFC 클래스를 프로젝트에다 자동으로 등록해 주는 템플릿, (2) 그리고 특정 ActiveX 컨트롤에 대한 wrapper 클래스를 자동 생성해 주는 기능이 있었다. 6.0의 이후 버전부터는 그런 걸 못 본 것 같다.
(1)은 그렇다 쳐도 (2)는 해당 ActiveX 컨트롤의 type library를 참고하여 이 컨트롤을 생성하는 함수, 그리고 걔가 원래 제공하는 속성과 메소드들을 그대로 C++ 클래스 형태로 옮겨 주는 기능이다. CWnd의 파생 클래스인 것은 두 말할 나위도 없고.

Component Gallery가 없으니 요즘 (2)를 수행하려면 좀 우회 경로를 가야 한다. 대화상자를 하나 만든 뒤 거기서 우클릭하여 원하는 ActiveX 컨트롤을 삽입하고, 그걸 또 우클릭하여 클래스를 추가하면 된다.

다른 것도 아니고 IE 웹브라우저 윈도우는 굉장히 유명한 ActiveX 컨트롤인 관계로, 사실은 MFC에도 이미 전용 클래스가 준비되어 있다. 바로 CHtmlView 되시겠다. 이름에서 알 수 있듯 얘는 CWnd가 아닌 CView로부터 상속을 받아서 MFC의 view-document 아키텍처에 최적화되어 있다.
즉, 대화상자의 여느 컨트롤들과는 달리 스택이 아닌 heap에 생성되고, PostNcDestroy 함수에 delete this가 구현되어 있다. 그래서 대화상자 같은 데에서 간단히 사용하기에는 어려움이 있다. (뭐, 불가능한 건 아니다. 대화상자 위에다 아예 CView를 만들지 말라는 법도 없으니)

한편, CHtmlEditCtrl이라는 클래스도 있다.
IE 윈도우는 단순히 HTML을 표시만 하는 게 아니라 위지윅 HTML 편집기 기능도 갖추고 있다. 얘는 IE 윈도우를 viewer가 아닌 editor 모드로 열어 준다.
IE가 여러 모로 리치 에디트 컨트롤과도 경쟁 구도가 된 듯하다. 물론 리치 에디트가 훨씬 더 빠르고 가볍지만, 텍스트에다 서식을 입히는 데 RTF보다야 HTML이 압도적으로 더 유명한 대세가 된 건 부인할 수 없다. 그래서 도움말조차 RTF 기반인 재래식 HLP는 진작에 밀려 사라지기도 했고 말이다.

이 CHtmlEditCtrl은 CView가 아닌 CWnd 기반이다. 그래서 CDialog 파생 클래스에다가 멤버로 선언하여 대화상자의 child control로도 비교적 쉽게 사용할 수 있다. view 버전은 CHtmlEditView와 CHtmlEditDoc이 따로 있는 듯.

하지만 에디트 기능이 없는 일반 IE 윈도우를 CWnd를 기반으로 간단히 스택에다가 생성하는 건 여전히 MFC의 기존 클래스로 가능하지 않은 것 같다. 그래서 본인은 그냥 ActiveX 컨트롤 type library로부터 CWnd 파생 클래스를 추출한 후 그걸 사용하는 재래식 방법을 동원했다.

2. MFC 액셀러레이터 버그(?)

Windows API에는 메뉴 단축키를 자동으로 처리해 주는 액셀러레이터라는 게 있다. MFC에서는 CFrameWnd::LoadFrame 함수에서 자기 프레임 윈도우 ID값에 해당하는 액셀러레이터를 불러들인다.

그런데 거기에 있는 단축키를 좀 수정하고, 메뉴에다 새로운 기능을 추가하여 단축키도 액셀러레이터 테이블에다가 배당했는데, 아무리 수정을 해 줘도 새로운 단축키가 동작하질 않고 단축키가 예전 방식으로만 동작한다.
혹시 액셀러레이터 리소스가 잘못 빌드됐나 싶어서 빌드된 EXE 파일의 내부 리소스를 살펴보기도 했지만 딱히 이상이 없다.

그렇다고 해서 해당 리소스를 아예 지워 버리면 모든 단축키가 먹통이 된다. 그러나 리소스가 있으면 단축키가 있는 그대로 인식되지 않는다. 어찌 된 영문일까?

이것은 비주얼 C++ 2008 이후부터 도입된 일명 feature pack의 추가 기능 때문에 벌어지는 현상으로, 엄밀히 말해 버그는 아니다.
알다시피 MFC feature pack에서는 CWinApp, CFrameWnd 같은 전통적인 클래스에 Ex가 붙었고, MS Office처럼 프로그램의 모든 기능의 단축키를 customize하는 기능이 추가되었다. 그래서 한번 프로그램을 사용하고 나면, 그 뒤엔 프로그램이 리소스에 있는 액셀러레이터 테이블을 참조하는 게 아니라 레지스트리에 저장된 단축키를 따라 동작하게 된다. CKeyboardManager라는 클래스를 보신 적이 있을 것이다.

그렇기 때문에 프로그램 개발 과정에서 새로운 메뉴 명령이나 단축키가 추가되어 이를 테스트하고 싶다면, 프로그램을 실행한 후에 Customize 대화상자를 꺼내서 단축키를 reset시키면 된다. 아니면 해당 레지스트리를 수동으로 날리거나 레지스트리를 날리는 코드를 추가해 주면 된다. 이에 대한 자세한 정보는 구글링하면 다 나온다.

단축키와 도구모음줄을 싹 다 customize하는 기능이 필요할 정도로 규모가 방대한 프로그램을 개발할 일은 사실 그리 많지 않다.
그러니 그냥 옛날처럼 feature pack 기능을 사용하지 않는 아주 간단한 프로그램만 만들고 싶은데 요즘 MFC 마법사는 그냥 선택의 여지가 없이 Ex 클래스만 사용하여 코드를 생성해 주는 듯하다.

요즘은 MFC DLL은 이제 ansi 버전은 기본 배포조차 안 해 준다고 하지?
그나저나 (1) DLL의 덩치가 커져도 너무 커진 것, 그리고 확장팩이 그나마 MS Office나 Visual Studio의 UI를 정확하게 고증하여 재연한 것도 아니고 (2) 동작 방식이나 글꼴, 색상이 들쭉날쭉 차이가 나면서 짝퉁 티가 팍팍 나는 것을 생각하면...
MFC의 변화 양상에 대해서 본인은 불만이 좀 있다. -_-;;

예전에도 말했지만, (1)은 걍 운영체제의 내장 mfc42.dll을 직통으로 사용하는 classic legacy 모드 같은 거 좀 넣어 주면 안 되나 싶고,
(2)는.. 운영체제의 보급 메뉴 말고 싸제 메뉴가 흔히 저지르는 실수 하나만 좀 지적하고 넘어가겠다. 업계 관계자가 내 글을 보게 될 가능성은 별로 없지만..;;

메뉴가 튀어나왔을 때는 프로그램이 자체적으로 IME를 꺼야 한다. 그래서 한글 모드일 때도 Alt를 누르지 않고 그냥 누르는 메뉴 항목에 대한 단축키(액셀러레이터 키)가 먹혀야 한다. 그 글쇠가 안 먹히고 화면 한 구석에 ㅇ, ㅂ 같은 조합 윈도우가 튀어나오는 건 프로그램의 버그이다.
이것도 MS 오피스의 싸제 메뉴는 처리를 한 반면에, 요즘 MFC가 라이선스한 싸제 메뉴는 그런 처리도 안 돼 있다. 보면 볼수록 품질이 실망스럽다. 아니, Visual Studio조차도 MS Office 라이브러리가 아니라 WPF 기반으로 새로 제작된 2010 이후의 IDE는 메뉴에 저 버그가 존재한다.

<날개셋> 한글 입력기야 MFC를 사용하지 않고, 그나마 타자연습은 나온 지 10년도 더 된 구닥다리 Visual C++ 2003을 아직도 사용하며 빌드되고 있다. MFC의 배포 방식과 덩치 때문에 업그레이드를 할 처지가 못 돼서 말이다. 아니면 차라리 WTL 같은 더 가벼운 프레임워크로 갈아타야 되나 싶다.
위의 두 아이템들은 내 개인 프로젝트가 아니라 회사 일을 하면서 발견하고 느낀 것들을 글로 옮긴 것이다. 이것 말고도 기억에 남는 게 좀 있는데.. 마저 나열하면서 글을 맺도록 하겠다.

3. ShowWindow(SW_HIDE) 하니까 창이 없어져 버렸던 것. 동일한 영역의 창에 IE ActiveX 컨트롤과 여타 윈도우를 상황에 따라 교대로 보이거나 숨기는 UI를 만들 일이 있었다. 그런데 프로그램이 자꾸 이상하게 동작하고 assertion failure가 나기에 디버깅을 해 봤더니, 이게 웬걸, IE 윈도우를 ShowWindow(SW_HIDE)를 해서 숨기는 순간 컨트롤 자체가 완전히 파괴되고 m_hWnd 값이 NULL이 되는 것이었다.

검색을 해 보니 이것은 아주 잘 알려진 문제. 처음에 Create로 생성을 할 때 WS_VISIBLE가 지정되지 않았던 IE 컨트롤은 나중에 또 ShowWindow를 통해 숨겨질 때 내부 로직에 의해 destroy되어 버리는 모양이었다.
이 문제를 피해 가려면 그 윈도우에 대해서 MFC의 CWnd::ShowWindow를 호출하지 말고 그냥 Windows API 함수를 쓰면 된다고 한다. 내부 사정은 알 수 없는 노릇. 스레드를 사용할 때 이래로 MFC 클래스 대신 Windows API의 사용이 강제되는 또 다른 상황을 만났다.

4. 내 프로그램에다 삽입시킨 IE 컨트롤로 각종 자바스크립트를 사용하는 웹페이지에 접속을 하다 보면.. 스크립트 오류가 난다. gmail만 해도 로그인을 하고 나면 동일 증상을 확인할 수 있음.
이것은 IE가 보안 때문에 취한 조치인 듯하다.
HKEY_CURRENT_USER\Software\Microsoft\Internet Explorer\Main\FeatureControl\FEATURE_BROWSER_EMULATION

요 key를 만들어서 그 밑에 이름은 "자기 프로그램.exe"이고 데이터는 10진수로 IE 버전 곱하기 1000 (=0이 3개 붙은)인 REG_DWORD를 집어넣어 주면 된다.

5. MFC 라이브러리와 표준 C++ 라이브러리를 같이 사용한 상태로 프로그램을 static link 형태로 빌드하고 나면..
operator new/delete가 중복 정의되었다고 링크 에러가 나는 경우가 있다. (DLL link는 상관 없음)
이 역시 구글링을 하면 정보가 곧바로 걸려 나올 정도로 잘 알려진 문제이다. 귀찮지만 라이브러리를 링크하는 순서를 좀 바꿔 주면 해결 가능하다. 구체적인 해결책은 지금 이 개인용 컴퓨터에 들어있지 않아서 설명을 생략하겠다. -_-

Posted by 사무엘

2014/05/20 08:18 2014/05/20 08:18
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1. 특정 명칭(클래스, 함수, 변수 등등)의 선언지로 곧바로 찾아가기.
(1) 소스 코드에서 cursor나 마우스 포인터가 가리키고 있는 명칭에 대해서는 현재 소속되어 있는 클래스나 namespace 문맥을 감지하여 동작해야 하며, (2) 그냥 임의의 심벌을 타이핑하여 조회하는 기능도 있어야 한다. 둘 다 필요하다.

2. 디렉터리를 불문하고 프로젝트에 있는 특정 파일 이름을 곧바로 타이핑으로 조회하여 파일 열기. 시작하는 단어와 중간에 있는 단어가 모두 지원되어야 한다.

3. 그리고 명칭이 아닌 임의의 문자열을 검색하는 Find in files인데, 다음과 같은 범위에서 모두 가능할 것.
(a) 소스(=번역 단위)든 헤더든 프로젝트에 정식으로 등록돼 있는 파일
(b) 프로젝트에 정식으로 등록은 안 돼 있지만, 등록된 파일로부터 인클루드에 의해 한 번이라도 엮이는 파일들
(c) 프로젝트 파일이 하나라도 존재하는 디렉터리에 덩달아 있는 모든 소스 파일들

즉, 3은 파일 내부의 문자열 검색이고 2는 파일 이름 자체의 검색이다. 2의 경우 일단은 검색 도메인이 (a)만으로 한정이지만, 2도 (b)나 (c)가 옵션에 따라 지원된다면 금상첨화다.

Visual Studio IDE의 경우, 1은 진작부터 인텔리센스 엔진을 통해 지원되어 왔다. 그러나 2는 2012에 와서야 가능해졌으며, 3은 (a)만 가능하다. (c)를 하려면 결국 프로젝트 경로를 수동으로 직접 입력해야만 가능하여 매우 불편함. 프로젝트에 존재하지는 않지만 같은 디렉터리에 있는 파일들을 덩달아 찾아야 할 때도 있는데도 말이다.

물론 (b)는 소스 코드를 컴파일까지는 아니어도 전처리기 수준의 파싱은 해야 구현 가능하기 때문에, 좀 어려울지 모른다. #include를 제대로 처리하려면 프로젝트 차원의 인클루드 디렉터리 관리자가 있어야 하며, 조건부 컴파일뿐만 아니라 인클루드 대상 자체에 대해서도 매크로 상수 전개가 필요할 때가 있으니 말이다.

c/cpp 같은 소스 코드가 그 자체로 온전한 번역 단위를 구성하는 게 아니라, 다른 소스 코드에 또 인클루드되어 쓰이는 경우가 있다. 물론 프로젝트에 등록되지 않은 채로 말이다.
이런 파일은 (a) 형태의 문자열이나 파일명 검색이 되지도 않아 대단히 불편하며, IDE가 구문 분석을 하는 것도 굉장히 복잡하고 어렵게 만든다. C/C++에서 인클루드는 정말 양날 달린 검인 게 실감이 간다.

끝으로 (b)와 관련된 여담 하나 좀 남기겠다.
과거 비주얼 C++ 6 시절엔 프로젝트 파일 리스트에 External dependencies라고 해서, 정식으로 프로젝트에 포함돼 있지는 않지만 프로젝트 파일에 의해 인클루드되는 파일을 대충, 얼추 계산해서 표시해 주는 기능이 있었다. '대충, 얼추'라는 말은 그 동작이 100% 정확하지는 않았다는 뜻이다. 그러던 것이 닷넷으로 넘어가면서 이 얼렁뚱땅 불완전한 기능은 삭제되었다.

그 뒤, 버전이 201x으로 넘어가면서 이 기능은 부활했다. 온전한 컴파일러가 소스 코드를 머리부터 발끝까지 다 분석하면서, MFC와 플랫폼 SDK가 중첩 인클루드하는 수십, 수백 개의 헤더 파일들을 하나도 빠짐없이 정확하게 나열해 주는 무시무시한 기능으로 다시 태어난 것이다. 비주얼 C++ IDE는 변화가 없는 것 같아도 내부적으로 이렇게 변모하고 있다.
모든 파일들의 의존도 정보를 파악하고 있다는 소리이니, 이를 바탕으로 함수 호출 tree처럼 파일들의 include 계층 다이어그램(includes / included by)을 그려 주는 기능은 IDE에 혹시 없나 궁금하다.

Posted by 사무엘

2014/04/21 08:28 2014/04/21 08:28
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자고로 프로그래밍 언어는 구문이나 예약어 같은 원론적인 것만 정의하는 게 아니라, 그 문법을 토대로 프로그램의 작성에 필요한 각종 기본적인 자료구조와 알고리즘, 입출력 기능들도 라이브러리 형태로 제공한다. 후자의 디자인도 프로그래밍 언어의 정체성에서 차지하는 비중이 매우 크다.

예를 들어 printf, qsort, malloc, fopen 같은 함수를 사용했다면 그 함수들의 몸체도 당연히 프로그램 어딘가에 빌드되어 들어가야 한다. 아니, 애초에 main 함수나 WinMain 함수가 호출되고 각종 인자를 전해 주는 것조차도 그냥 되는 일이 아니다. 이런 것은 C/C++ 언어가 제공하는 런타임 라이브러리가 해 주는 일이며, 우리가 빌드하는 프로그램에 어떤 형태로든 코드가 링크되어 들어간다.

C/C++은 그나마 기계어 코드를 생성하는 언어이기 때문에 그런 런타임의 오버헤드가 작은 편이다. 그러나 비주얼 베이직(닷넷 이전의 클래식)이라든가 델파이는 RAD 툴이고 언어가 직접 GUI까지 다 커버하다 보니 언어가 제공하는 런타임 오버헤드가 크다.
자바나 C#으로 넘어가면 런타임이 단순 코드 오버헤드로 감당 가능한 정도가 아니라 아예 가상 기계 수준이다. 프로그램이 기계어 코드로 번역되지도 않으며, garbage collector까지 있다.

그렇게 프로그래머의 편의를 많이 봐 주는 언어들에 비해 '작은 언어'를 추구하는 C/C++은 도스나 16비트 윈도 시절에는 런타임 라이브러리가 static 링크되는 게 당연시되곤 했다. 오버헤드 자체가 수천~만 몇천 바이트밖에 되지 않을 정도로 매우 작은 편이고, 저수준 언어인 C/C++은 당연히 standalone 바이너리를 만들어야지 무슨 다른 고급 언어처럼 런타임 EXE/DLL에 의존하는 바이너리를 생성한다는 건 좀 안 어울려 보이는 게 사실이었다.

그래서 C/C++로 개발된 EXE 파일은 내부를 들여다보면 대체로, 링크되어 들어간 런타임 라이브러리의 이름과 개발사를 나타내는 문자열이 들어있었다. 볼랜드나 마이크로소프트 따위. 그래서 이 프로그램이 어느 컴파일러로 만들어졌는지를 얼추 짐작도 할 수 있었다.

C 런타임 라이브러리도 static이 아닌 DLL 형태로 제공하려는 발상은 Windows의 경우 아무래도 32비트 NT의 개발과 함께 시작된 듯하다. 그래서 윈도 NT 3.1의 바이너리를 차용해서 개발되었다는 과거의 Win32s를 보면 crtdll.dll이라는 파일이 있는데 이것이 운영체제가 기본 제공하는 프로그램들이 공용하는 C 런타임 DLL인 듯하다. 즉, 메모장, 문서 작성기, 그림판 등의 프로그램들이 호출하는 sprintf 같은 C 함수들의 구현체가 거기에 담겨 있다는 뜻이다.

재미있게도 윈도 NT의 경우, kernel32보다도 먼저 로딩되는 ntdll.dll이 내부적으로 또 각종 C 함수들의 구현체를 제공한다. 커널이 제대로 로딩되기도 전에 실행되는 프로그램이 공유하는 C 함수들이라고 한다.

과거의 윈도 9x의 프로그램들은 비록 32비트이지만 운영체제가 자체적으로 공유하는 C 런타임 DLL은 없다.
다만, 윈도 NT 3.x 이후로 비주얼 C++이 32비트 개발툴로 자리매김하면서 이 개발툴의 버전에 따라 msvcrt20.dll, msvcrt40.dll이 제공되기 시작했고 이들은 윈도 9x에서도 기본 내장되었다. 비록 같은 C 런타임이지만 버전별로 미묘한 차이가 있는 모양이다.

그러다가 1996년에 출시된 비주얼 C++ 4.2부터 C 런타임 DLL은 더 변경을 안 하려는지 파일 이름에서 버전 숫자가 빠지고, 그 이름도 유명한 msvcrt.dll이라는 이름이 정착되어 버전 6까지 쭉 이어졌다.
이 이름은 비주얼 C++ 4.2 ~ 6이 생성한 바이너리가 사용하는 C 런타임인 동시에, NT 계열에서는 기존의 crtdll을 대신하여 운영체제의 기본 제공 프로그램들이 공유하는 C 런타임의 명칭으로도 정착했다.

그리고 9x 계열도 윈도 98부터는 mfc42.dll과 더불어 msvcrt.dll을 기본 제공하기 시작했다.
NT와는 달리 운영체제가 msvcrt.dll을 직접 쓰지는 않지만, 비주얼 C++로 개발된 프로그램들을 바로 실행 가능하게 하기 위해서 편의상 제공한 것이다. 과거의 유물인 msvcrt40.dll은 msvcrt.dll로 곧바로 redirection된다.
그 무렵부터는 오피스, IE 같은 다른 MS 사의 프로그램들도 C 런타임을 msvcrt로 동적 링크하는 것이 관행으로 슬슬 정착해 나갔다.

그렇게 윈도, VC, 오피스가 똑같이 msvcrt를 사용하는 구도가 한동안 이어졌는데..
21세기에 비주얼 C++이 닷넷으로 넘어가면서 그 균형은 다시 깨졌다.
C 런타임 라이브러리도 한 번만 만들고 끝이 아니라 계속 버전업이 되어야 한 관계로 msvcr70, msvcr71 같은 DLL이 계속해서 만들어진 것이다. 결국, 비주얼 C++ 최신 버전으로 개발한 프로그램은 C 라이브러리를 동적 링크할 경우, DLL 파일을 배포해야 하는 문제를 새로 떠안게 되었다.

이것이 비주얼 C++ 2005/2008에서는 더욱 복잡해졌다. C 라이브러리를 side-by-side assembly 방식으로 배포하는 것만 허용했기 때문이다. 쉽게 말해, 레거시 공용 컨트롤과 윈도 XP의 비주얼 스타일이 적용된 공용 컨트롤(comctl32.dll)을 구분할 때 쓰이는 그 기술을 채택했다는 뜻이다.

그래서 msvcr80/msvcr90.dll은 윈도 시스템 디렉터리에만 달랑 넣는다고 프로그램이 실행되지 않는다. 이들 DLL은 DLLMain 함수에서 자신이 로딩된 방식을 체크하여 이상한 점이 있으면 고의로 false를 되돌린다. 그렇기 때문에 이들은 반드시 Visual C++ 재배포 런타임 패키지를 통해 정식으로 설치되어야 한다.

런타임 DLL간의 버전 충돌을 막기 위한 조치라고 하나 이것은 한편으로 너무 불편하고 번거로운 조치였다. C 라이브러리가 좀 업데이트돼 봤자 메이저도 아니고 마이너 버전끼리 뭐가 그렇게 버전 충돌이 있을 거라고..;; 나중에는 여러 프로그램들을 설치하다 보면 같은 비주얼 C++ 2005나 2008끼리도 빌드 넘버가 다른 놈들의 재배포 패키지가 설치된 게 막 난립하는 걸 볼 수 있을 정도였다. 가관이 따로 없다. 당장 내 컴에 있는 것만 해도 2008 기준으로 9.0.32729까지는 똑같은데 마지막 숫자가 4148, 6161, 17, 4974... 무려 네 개나 있다.

개발자들로부터도 불편하다고 원성이 빗발쳤다. MS Office나 Visual Studio급으로 수십 개의 모듈로 개발된 초대형 소프트웨어를 개발하는 게 아니라면, 꼬우면 그냥 C 라이브러리를 static 링크해서 쓰라는 소리다.
그래서 비주얼 C++ 2010부터는 C 라이브러리 DLL은 다시 윈도 시스템 디렉터리에다가만 달랑 집어넣는 형태로 되돌아갔다. 다시 옛날의 msvcrt20, msvrt40, msvcr71처럼 됐다는 뜻이다.

윈도 비스타 타임라인부터는 운영체제, VC, 오피스 사이의 관계가 뭔가 규칙성이 있게 바뀌었다.
오피스는 언제나 최신 비주얼 C++ 컴파일러가 제공하는 C 라이브러리 DLL을 사용하며, 운영체제가 사용하는 msvcrt도 이름만 그럴 뿐 사실상 직전의 최신 비주얼 C++가 사용하던 C 라이브러리 DLL과 거의 같다.

그래서 오피스 2007은 msvcr80을 사용하며, 오피스 2010은 비주얼 C++ 2008에 맞춰진 msvcr90을 사용한다. C 런타임 DLL도 꾸준히 버전업되고 바뀌는 물건이라는 것을 드디어 의식한 것이다. 비스타 이전에 윈도 2000/XP의 EXE/DLL들은 헤더에 기록된 링커 버전을 보면, 서로 사용하는 컴파일러가 다르기라도 했는지 통상적인 비주얼 C++이 생성하는 EXE/DLL에 기록되는 버전과 일치하지 않았었다. 9x는 더 말할 필요도 없고.

그럼에도 불구하고 msvcrt는 운영체제 내부 내지 디바이스 드라이버만이 사용하고, 비주얼 C++로 개발된 여타 응용 프로그램들은 언제나 msvcr##을 사용하게 용도가 확실하게 이원화되었다.
그래서 심지어는 똑같이 MS에서 개발한 한글 IME임에도 불구하고 Windows\IME 디렉터리에 있는 운영체제 보급용은 msvcrt를 사용하고, 한글 MS Office가 공급하는 IME는 Program Files에 있고 msvcr##을 사용한다. 둘은 거의 똑같은 프로그램인데도 말이다.

이것이 Windows와 C 런타임 라이브러리 DLL에 얽힌 복잡한 역사이다. 여담이지만 C 라이브러리 중에서 VC++ 2003이 제공한 msvcr71은 Windows 95를 지원한 마지막 버전이다. 2005가 제공한 msvcr80부터는 일부 보안 관련 코드에서 IsDebuggerPresent라는 API 함수를 곧장 사용함으로써 Windows 95에 대한 지원을 중단하였으며, 최하 98은 돼야 동작한다. VC++ 2008부터는 9x 계열에 대한 지원 자체가 중단됐고 말이다.

자, 여기서 질문이 생긴다. 그럼 C++은 사정이 어떠할까?

C보다 생산성이 훨씬 더 뛰어난 C++로 주류 프로그래밍 언어가 바뀌면서 표준 C++ 라이브러리에 대한 동적 링크의 필요성도 응당 제기되었다. 그러나 이것은 C 라이브러리보다는 시기적으로 훨씬 더 늦게 진행되었기 때문에 가장 먼저 등장하는 비주얼 C++의 DLL 이름이 msvcp50과 msvcp60이다. 즉, 비주얼 C++ 5.0 이전에는 선택의 여지 없이 static 링크만 있었다는 뜻이다.

더구나 이것은 전적으로 비주얼 C++ 소속이지, 운영체제가 따로 C++ 라이브러리 DLL을 제공하지는 않는다. MS에서 만들어진 제품들 중에 msvcp##를 사용하는 물건은 비주얼 C++ IDE와 컴파일러 그 자신밖에 없다.

C++ 라이브러리는 대부분 템플릿 형태이기 때문에 알고리즘 뼈대는 내 바이너리에 static 링크되는 게 사실이다. 그러나 그렇게 덧붙여지는 라이브러리 코드가 별도로 호출하는 함수 중에 DLL에 의존도를 지니는 게 있다. cout 객체 하나만 사용해도, 그리고 STL 컨테이너 하나만 사용한 뒤 빌드해 봐도 형체를 알 수 없는 이상한 메모리 관리 쪽 함수에 대한 의존도가 생긴다.

그래도 C 라이브러리 DLL은 사용한 함수에 따라서 printf, qsort 등 링크되는 심벌이 명확한 반면
C++ 라이브러리는 내부 구조는 이거 뭐 전적으로 컴파일러가 정하기 나름이고 외부에서 이들 심벌을 불러다 쓰기란 사실상 불가능하다는 큰 차이가 있다.

<날개셋> 한글 입력기는 C++ 라이브러리를 사용하지 않으며, 빌드 후에 생성된 바이너리를 인위로 수정하여 msvcr## 대신 강제로 운영체제의 msvcrt를 사용해서 동작하게 만들어져 있다.

Posted by 사무엘

2013/11/19 08:29 2013/11/19 08:29
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간단한 인트린직 이야기

요즘 컴파일러에는 인트린직(intrinsic)이라고 정의된 내장 함수들의 집합이 있다. 그래서 그런 함수를 호출한 것은 실제 함수 호출이 아니라 특정 기계어 코드로 곧장 치환된다. 함수의 몸체가 직접 삽입된다는 점에서는 함수 인라이닝과 비슷하지만, 인트린직은 그 몸체가 컴파일러에 의해 내장되어 있으니 개념과 용도가 그것과는 살짝 다르다.

인트린직은 굳이 인라인 어셈블리 같은 거창한 문법 없이 간단한 C 함수 호출 스타일로 특정 기계어 인스트럭션을 곧장 집어넣거나 컴파일러의 확장 기능을 사용하기 위한 목적이 강하다. #pragma가 특수한 의미를 지닌 지시를 내리기만 하는 전처리기로 비실행문이라면, 인트린직은 실행문이다.

또한, 기존의 표준 C 함수가 인트린직 형태로 몰래 처리되기도 한다. memset, strcpy처럼 간단한 메모리 조작은 컴파일러가 아예 직통 대입 코드를 집어넣는 식으로 최적화를 하기도 하며, 각종 수학 함수들도 FPU 명령 하나로 곧장 치환되는 게 보통이다. 가령 제곱근을 구하는 sqrt함수는 곧바로 fsqrt 인스트럭션으로 말이다.

C 라이브러리 DLL인 msvcr*.dll은 여전히 수학 함수 심벌들을 제공한다. 그러나 요즘 컴파일러가 수학 연산을 인트린직 대신 일일이 그런 함수 호출 형태로 곧이곧대로 사용하는 경우란, 수학 함수들을 함수 포인터 형태로 접근해야 할 때밖에 없다.

비주얼 C++이 제공하는 여러 인트린직 함수 중에는 '일을 하지 않음'(no operation)을 의미하는 __noop이라는 함수가 있다. x86의 nop 인스트럭션(코드 바이트 0x90)과 비슷한 발상인데, nop를 생성하기라도 하는 것도 아니다. 컴파일러는 파싱만 해 주지 코드 생성은 안 하고 넘긴다. 파이썬으로 치면 pass와 비슷한 물건이다.

파이썬은 세미콜론 같은 구분자도 없고 공백 들여쓰기가 유효한 의미를 갖기 때문에 empty statement를 표현하려면 pass 같은 별도의 문법이 반드시 필요하다. 그러나 C/C++은 ; 하나만 찍어 줌으로써 empty statement쯤이야 얼마든지 만들 수 있는데 굳이 저런 잉여로운 인트린직은 왜 필요한 걸까?

__noop의 주 용도는, 가변 인자를 받는 디버그 로그를 찍는 함수의 컴파일 여부를 제어하는 것이다.

#ifdef _DEBUG
    #define WRITE_LOG   WriteLog
#else
    #define WRITE_LOG   __noop
#endif

WRITE_LOG("Start operation");
WRITE_LOG("Operation ended with code %d", nErrorCode);

함수가 가변 인자가 아니라면, WRITE_LOG 자체를 매크로 상수가 아닌 매크로 함수로 선언하면 된다.

#ifdef _DEBUG
    #define WRITE_LOG1(msg,a1)  WriteLog(msg,a1)
#else
    #define WRITE_LOG1(msg,a1)  0
#endif

이렇게 해 주면 디버그가 아닌 릴리즈 빌드에서는 WriteLog가 호출되지 않을 뿐더러, 매개변수들의 값 평가도 전혀 발생하지 않게 된다.
그러나 매크로 함수는 가변 인자를 받을 수 없기 때문에 임의의 개수의 인자를 모두 커버하려면 결국 함수 이름 자체만 치환하는 매크로 상수를 써야 한다. 매크로 상수는 함수의 호출만 없앨 수 있지 함수로 전달되는 매개변수들의 값 평가를 없앨 수는 없다. 뭐, 상수들의 나열이야 컴파일러의 최적화 과정에서 제거되겠지만 side effect가 남는 함수 호출은 어떡하고 말이다.

이런 이유로 인해 가변인자를 받는 디버그 함수를 제어하는 매크로는 범용적인 버전뿐만 아니라 매개변수 고정 버전도 같이 딸려 나오는 게 관행이었다. 대표적인 게 MFC의 TRACE 매크로이다. TRACE0~TRACE3도 있다. 한번 함수를 호출할 때 전달되는 매개변수의 개수가 런타임 때 매번 바뀌는 것도 아니니, 가능하면 고정 버전을 쓰는 게 프로그래밍 언어의 관점에서 더 안전했기 때문이다.

그런데 비주얼 C++의 __noop은, 하는 일은 없으면서 0개부터 n개까지 아무 개수로 그 어떤 type의 인자를 넘겨줘도 되는 훌륭한 페이크 함수이다. 그래서 매크로 상수를 이용해서 그 어떤 함수도 __noop로 치환하면 그 함수의 호출은 깔끔하게 무시되고 코드가 생성되지 않는다.

게다가 코드는 생성되지 않지만 컴파일러가 각 토큰에 대한 구문 분석은 해 준다는 점에서 __noop은 매크로 상수뿐만 아니라 매크로 함수보다도 더 우월하다.
WRITE_LOG1에다가 아예 얼토당토 않은 선언되지 않은 변수를 집어넣을 경우, 이것을 그냥 0으로만 치환해 버리는 코드는 디버그 버전에서만 에러가 발생하고 릴리즈 버전은 그냥 넘어간다.

그러나 __noop으로 치환하면 효과는 0 치환과 동일하면서 릴리즈 버전에서도 컴파일 에러가 뜬다. 그러니 더욱 좋다.
이 인트린직은 #pragma once만큼이나, 그야말로 기존 C/C++ 문법만으로는 뭔가 2% 부족한 면모가 있는 걸 채워 준 물건이 아닐 수 없다. 컴파일러 개발사들이 괜히 비표준 꼼수를 집어넣는 게 아니다. 그 꼼수가 정말 타당하다고 여겨지면 다음 표준 때 정식으로 반영까지 될 테고.

아무 일도 안 하는 null instruction은 코드 바이트도 0으로 하는 게 직관적이지 않나 싶은데..
아까도 얘기했듯이 x86은 의도적으로 쉽게 떠오르지 않는 값에다 그 명령을 할당했다.
크기 최적화를 하지 않고 프로그램을 빌드하는 경우(디버그 또는 속도 최적화), 비주얼 C++은 machine word align을 맞추거나 edit and continue용 공간을 확보해 두기 위해 코드 바이트를 약간 듬성듬성하게 배치하는데, 과거의 6.0은 그 빈 틈에 nop(0x90)를 집어넣었다.

그러나 언제부턴가 닷넷부터는 그 버퍼 코드가 int 3(0xCC)으로 바뀌었다.
정상적인 경우라면 거기는 도달해서는 안 되는 곳인데, 그냥 아무 일 없이 nop로 넘어가는 게 아니라 breakpoint가 걸리게 보안을 강화한 게 아닌가 싶다.

말이 나왔으니 말인데, int 3을 집어넣어 주는 인트린직도 응당 존재한다. 바로 __debugbreak 함수이다. 이건 사실 Windows API에도 DebugBreak()로 있기도 하고 말이다.
이걸 쓰면 비주얼 C++ IDE에서 F9를 누른 것과 동일한 효과를 낼 수 있다. 디버거를 붙여서 실행할 경우, 그 지점에서 프로그램의 실행이 멈춘다.

Posted by 사무엘

2013/09/20 08:30 2013/09/20 08:30
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본인이 예전에 글로 썼듯, 비주얼 C++ 201x의 IDE는 소스 코드의 구문 체크 및 인텔리센스를 제공하기 위해 백그라운드에서 완전한 형태의 컴파일러를 실시간으로 돌린다. ncb 파일을 사용하던 200x 시절에는 불완전한 모조 컴파일러였지만 201x부터는 그렇지 않다. 컴파일은 그걸로 하고, 자료 저장은 아예 별도의 DB 엔진으로 하니 계층이 전문화된 셈이다.

그런데 실시간으로 돌리는 컴파일러는, MS가 자체적으로 빌드를 위해 구동하는 컴파일러하고는 다른 별개의 종류이다. 이 개발툴로 오래 개발을 해 본 분은 이미 아시겠지만 같은 문법 에러에 대해서도 메시지가 서로 미세하게 다르고 심지어 문법 해석 방식이 불일치하는 경우도 있다. 마치 MS Office의 리본 UI와 MFC의 리본 UI는 구현체가 서로 별개이고 다르듯이 말이다.

그럼 이 보이지 않는 백그라운드 컴파일러의 정체는 뭘까? 이건 ‘에디슨 디자인 그룹(Edison Design Group)’이라고 유수 프로그래밍 언어들의 컴파일러 ‘프런트 엔드’만 미들웨어 형태로 전문적으로 개발하여 라이선스를 판매하는 어느 벤처기업의 작품이다. MS에서는 이 물건을 구입하여 자기 제품에다 썼다.

컴파일러를 만드는 것은 오토마타 같은 계산 이론부터 시작해서 어려운 자료구조와 알고리즘, 컴퓨터 아키텍처 지식이 총동원되는 매우 까다롭고 어려운 과정이다. 그렇기에 컴파일러는 전산학의 꽃이라 불리며, 대학교 전산학과에서도 4학년에 가서야 맛보기 수준으로만 다뤄진다.

그리고 컴파일 메커니즘은 프런트 엔드와 백 엔드라는 두 단계로 나뉜다. 소스 코드의 구문을 분석하여 문법 오류가 있으면 잡아 내고 각종 심벌 테이블과 parse tree를 만드는 것이 전자요, 이를 바탕으로 각종 최적화를 수행하고 실제 기계어 코드를 생성하는 건 후자이다.

굳이 코드 생성까지 하지 않아도 구문을 분석하여 인텔리센스를 구현하는 것까지는 프런트 엔드만 있어도 충분할 것이다. 프런트 엔드를 담당하는 쪽은 언어의 문법을 직접적으로 다루고 있으니, C++11 표준이 뭐가 바뀌는 게 있는지를 늘 매의 눈으로 감시하고 체크해야 한다. 그리고 그런 엔지니어들이 역으로 표준의 제정에 관여하기도 한다.

에디슨 디자인 그룹은 5명의 베테랑 프로그래머들로 구성된 아주 작은 회사이다. (홈페이지부터 디자인이 심하게 단촐하지 않던가?) 하지만 세계를 움직이는 굴지의 IT 회사들에 자기 솔루션을 납품하고 있다. 작지만 기술이 강한 이런 회사야말로 컴퓨터 공돌이들이 꿈꾸는 이상적인 사업 모델이 아닐 수 없으니 매우 부럽다. 개인이 아닌 기업이나 교육 기관이 고객이며, 한 솔루션의 소스 코드를 납품하는 라이센스 비용은 수만~수십만 달러에 달한다.

마이크로소프트 컴파일러는 인텔리센스만 이 회사의 솔루션으로 구현한 반면,
Comeau C++ 컴파일러는 프런트 엔드가 이것 기반이다. Comeau라 하면, C++의 export 키워드까지 다 구현했을 정도로 표준을 가장 충실하게 따른 걸로 유명한 그 컴파일러 말이다.

굳이 백 엔드와 연결된 컴파일러가 아니어더라도, 프런트 엔드가 만들어 낸 소스 코드 parse tree는 IDE의 인텔리센스를 구현한다거나 소스 코드의 정적 분석, 리팩터링, 심벌 브라우징(browsing), 난독화 등의 용도로 매우 다양하게 쓰일 수 있다. 나름 이것도 황금알을 낳는 거위 같은 기술이라는 뜻이다.

한편, 전세계 유수의 컴파일러들에 C++ 라이브러리를 공급하는 회사는 Dinkumware이라는 걸 난 예전부터 알고 있었다. 헤더 파일의 끝에 회사 설립자인 P.J. Plauger 이름이 늘 들어가 있었기 때문이다. 난독화가 따로 없는 그 암호 같은 복잡한 템플릿들을 다 저기서 만들었다 이 말이지?
비주얼 C++이라는 그 방대한 제품은 당연한 말이지만 모든 부품이 MS 독자 개발은 아니라는 걸 알 수 있다.

그나저나, 비주얼 C++ 201x의 백그라운드 컴파일러는 C 코드에 대해서도 언제나 C++ 문법을 기준으로만 동작하더라.. ㅎㅎ

Posted by 사무엘

2013/04/16 08:40 2013/04/16 08:40
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MFC와 View 오브젝트 이야기

1. 들어가는 말: MFC에 대한 큰 그림

MFC는 Windows API를 단순히 C++ 클래스 형태로 재포장만 한 게 아닌 독창적인 기능이 다음과 같이 최소한 세 가지 정도는 있다.

  • 가상 함수가 아니라 멤버 함수 포인터 테이블을 이용하여 메시지 핸들러를 연결시킨 메시지 맵. MFC 프로그래머 치고 BEGIN/END_MESSAGE_MAP()을 본 사람이 없다면 간첩일 것이다.
  • 운영체제가 제공하는 핸들 자료형들과 C++ 개체를 딱 일대일로 연결시키고, 특히 MFC가 자체적으로 생성하지 않은 핸들이라도 임시로 C++ 개체를 생성해서 연결했다가 나중에 idle time 때 자동으로 소멸을 시켜 주는 각종 handle map 관리자들. 절묘하다.
  • 20년도 더 전의 MFC 1.0 시절부터 있었던 특유의 document-view 아키텍처. 상당히 잘 만든 디자인이다.

양념으로 CPoint, CRect, CString 같은 클래스들도 편리한 물건이긴 하지만, 그건 너무 간단한 거니까 패스.

사실, MFC는 Windows API를 객체지향적으로 재해석하고 포장한 수준은 그리 높지 않다. 본디 API가 prototype이 구리게 설계되었으면, MFC도 해당 클래스의 멤버 함수도 똑같이 구린 prototype을 답습하고 내부 디테일을 그대로 노출했다.

이와 관련하여 내가 늘 드는 예가 하나 있다. 당시 경쟁작 라이브러리이던 볼랜드의 OWL은 radio button과 check button을 별도의 클래스로 분리했다. 그러나 MFC는 그렇게 하지 않았다. 운영체제 내부에서 둘은 똑같은 버튼 윈도우이고 스타일값만 다를 뿐이기 때문이다. 그러니 MFC로는 동일한 CButton이다. 그리고 CStatic도 마찬가지.
아마 기존 응용 프로그램의 포팅을 용이하게 하려고 의도적으로 이런 식으로 설계한 것 같긴 하지만, 이것 때문에 MFC를 비판하는 프로그래머도 물론 적지 않았던 게 사실이다.

그러나 인간이 하루 하루 숨만 쉬고 똥만 만드는 기계가 아니듯, MFC는 단순한 API 포장 껍데기가 아니라 다른 곳에서 더 수준 높은 존재감을 보여준다. 오늘 이 글에서는 document-view 아키텍처 쪽으로 얘기를 좀 해 보겠다.

2. view가 일반적인 윈도우와 다른 점

MFC는 뭔가 문서를 생성하여 작업하고 불러오거나 저장하는 일을 하는 업무용 프로그램을 만드는 일에 딱 최적화되어 있다. 그렇기 때문에 MFC AppWizard가 FM대로 생성해 주는 기본 코드는 아주 간단한 화면 데모 프로그램만 만들기에는 구조가 필요 이상으로 복잡하고 거추장스러워 보인다.
그냥 프레임 윈도우의 클라이언트 영역에다 바로 그림을 그려도 충분할 텐데 굳이 그 내부에 View라는 윈도우를 또 만들었다. 그리고 View는 Document 계층과 분리돼 있기 때문에, 화면에 그릴 컨텐츠는 따로 얻어 와야 한다.

이런 계층 구분은 소스 코드가 몇십~몇백만 줄에 달하는 전문적인 대형 소프트웨어를 개발할 걸 염두에 두고 장기적인 안목에서 해 놓은 것이다.
먼저, View와 Document를 구분해 놓은 덕분에, 동일한 Document를 여러 View가 자신만의 다양한 설정과 방법으로 화면에 동시에 표시하는 게 가능하다. 텍스트 에디터의 경우, 한 문서의 여러 지점을 여러 창에다 늘어놓고 수시로 왔다 갔다 하면서 편집할 수 있다. 한 창에서 텍스트를 고치면 수정분이 다른 창에도 다같이 반영되는 것이 백미.

일례로, MS 워드는 기본, 웹, 읽기, 인쇄, 개요 등 같은 문서를 완전히 다른 방식으로 렌더링하는 모드가 존재하지 않던가(물론, MS 워드가 MFC를 써서 개발됐다는 얘기는 아님). 게다가 이 중에 실제로 위지윅이 지원되고 장치 독립적인 레이아웃이 사용되는 모드는 인쇄 모드뿐이다. 인쇄를 제외한 다른 모드들은 인쇄 모드보다 문서를 훨씬 덜 정교하게 대충 렌더링하는 셈이다.

이렇듯, view는 그 자체만으로 독립성이 충분한 특성을 가진 계층임을 알 수 있다. view는 프레임 윈도우와도 분리되어 있는 덕분에, 한 프레임 윈도우 내부에 splitter를 통해 하위 view 윈도우가 여러 개 생성될 수도 있다.
CWnd의 파생 클래스인 CView는 윈도우 중에서도 바로 저런 용도로 쓰이는 윈도우를 나타내는 클래스이며, 부모 클래스보다 더 특화된 것은 크게 두 가지이다. 하나는 CDocument와의 연계이고 다른 하나는 화면 출력뿐만 아니라 인쇄와 관련된 기능이다.

SDI형 프로그램에서는 view 윈도우 자체는 계속 생성되어 있고 딸린 document만 수시로 바뀌기 때문에, document를 처음 출력할 때 view가 추가적인 초기화를 하라고 OnInitalUpdate라는 유용한 가상 함수가 호출된다. 그리고 화면 표시와 프린터 출력을 한꺼번에 하라고 WM_PAINT (OnPaint) 대신 OnDraw라는 가상 함수가 호출된다. 하지만 프린터 출력이 화면 출력과 기능면에서 같을 수는 없으니 CDC::IsPrinting이라든가 OnPrepareDC 같은 추가적인 함수도 갖고 있다.

그러고 보니 MFC의 view 클래스는 운영체제에 진짜 존재하는 '유사품' 메시지인 WM_PRINT 및 WM_PRINTCLIENT와는 어떻게 연계하여 동작하는지 모르겠다. 화면의 invalidate 영역과 긴밀하게 얽혀서 BeginPaint와 EndPaint 함수 호출을 동반해야 하는 WM_PAINT와는 달리, PRINT 메시지는 invalidate 영역과는 무관하게 그냥 창 내용 전체를 주어진 DC에다가 그리면 된다는 차이가 존재한다. 거의 쓰일 일이 없을 것 같은 메시지이지만, AnimateWindow 함수가 창 전환 효과를 위해 창 내용 이미지를 미리 내부 버퍼에다 저장해 놓을 때 꽤 유용하게 쓰인다.

3. CView의 파생 클래스들

MFC에는 CView에서 파생된 또 다른 클래스들이 있다. 유명한 파생 클래스 중 하나인 CCtrlView는 MFC가 자체 등록하는 클래스 말고 임의의 클래스에 속하는 윈도우를 그대로 view로 쓰게 해 준다.
그래서 운영체제의 시스템 컨트롤을 view로 사용하는 CTreeView, CListView, CEditView, CRichEditView 등등은 다 CCtrlView의 자식들이다.

  • 프로그램의 클라이언트 영역에다 CTreeView와 CListView를 splitter로 나란히 배열하면 '탐색기' 내지 레지스트리 편집기 같은 외형의 프로그램을 금세 만들 수 있다.
  • <날개셋> 편집기가 MFC를 써서 개발되던 버전 2.x 시절에는 문서 창을 CCtrlView로부터 상속받아 만들었다.

CCtrlView 말고 CView의 또 다른 메이저 파생 클래스로는 CScrollView가 있다. 얘는 이름에서 유추할 수 있듯, view에다가 스크롤과 관련된 기본 구현들이 들어있다. 텍스트 에디터 같은 줄 단위 묶음 스크롤 말고, 픽셀 단위로 컨텐츠의 스크롤이 필요한 일반 워드 프로세서, 그래픽 에디터 같은 프로그램의 view를 만들 때 매우 유용하다. 마우스 휠과 자동 스크롤 모드(휠 클릭) 처리도 다 기본 구현돼 있다.

인쇄 미리 보기 기능은 온몸으로 scroll view를 써 달라고 외치는 기능이나 다름없으며, 실제로 MFC가 내부적으로 구현해 놓은 '인쇄 미리 보기' view인 CPreviewView 클래스도 CScrollView의 자식이다.
단, 요즘은 Ctrl+휠을 굴렸을 때 확대/축소 기능도 구현하는 게 대세인데 배율까지 관리하는 건 이 클래스의 관할이 아닌 듯하다. 그건 사용자가 직접 구현해야 한다.

그럼 스크롤 가능한 view로는 오로지 자체 윈도우만 설정할 수 있느냐 하면 그렇지는 않다. CFormView는 대화상자를 view 형태로 집어넣은 클래스인데 그냥 CView가 아니라 CScrollView의 파생 클래스이다. 워낙 설정할 게 많아서 환경설정 대화상자 자체가 세로로 쭈욱 스크롤되는 프로그램은 여러분의 기억에 낯설지 않을 것이다.

옛날에 윈도우 3.x 시절의 PIF 편집기처럼 클라이언트 영역에 대화상자 스타일로 각종 설정을 입력 받는 게 많은 프로그램을 만들 때 CFormView는 대단히 편리하다. 대화상자는 여느 윈도우들과는 달리, 자식으로 추가된 컨트롤들에 대해 tab 키 순환과 Alt+단축키 처리가 메시지 처리 차원에서 추가되어 있다.

4. CScrollView 다루기

처음에는 CView로부터 상속받은 view를 만들어서 프로그램을 열심히 만들고 있다가, 뒤늦게 view에다가 스크롤 기능을 추가해야 할 필요가 생기는 경우가 종종 있다.
이미 수많은 프로그래밍 블로그에 해당 테크닉이 올라와 있듯, 이것은 대부분의 경우 base class를 CView에서 CScrollView로 문자적으로 일괄 치환하고 몇몇 추가적인 코드만 작성하면 금세 구현할 수 있다.

클래스 이름을 치환한 뒤 가장 먼저 해야 할 일은 스크롤의 기준이 될 이 view의 실제 크기를 SetScrollSizes 함수로 지정해 주는 것이다. OnInitialUpdate 타이밍 때 하면 된다. 안 해 주면 디버그 버전의 경우 아예 assertion failure가 난다.

여기까지만 하면 반은 먹고 들어간다. OnDraw 함수의 경우, 전달되는 pDC가 아예 스크롤 기준대로 좌표 이동이 되어 있다! 즉, 내부적으로 (30, 50) 위치에다가 점을 찍는 경우, 현재 스크롤 시작점이 (10, 20)으로 잡혀 있으면 화면상으로 이 위치만치 뺀 (20, 30)에 점이 찍힌다는 뜻이다. 내가 수동으로 스크롤 좌표 보정을 할 필요가 없다. 아, 이 얼마나 편리한가! invalid 영역의 좌표도 화면 기준이 아닌 내부 기준으로 다 이동된 채로 전달된다.

그러니 CView 시절에 짜 놓은 그리기 코드를 어지간하면 수정 없이 CScrollView에다 곧바로 써먹을 수 있다. 다만, 최적화만 좀 신경 써 주면 된다. 당장 화면에 표시되는 영역은 수백 픽셀에 불과한데 수천 픽셀짜리의 전체 그림을 몽땅 불필요하게 계산해서 그리는 루틴을 OnDraw에다 때려박지 않도록 주의해야 한다.
이때 유용한 함수는 RectVisible이다. 이 영역이 invalidate되었기 때문에 반드시 그려 줘야 하는지의 여부를 알 수 있다.

그 다음으로 신경을 좀 써야 하는 부분은 마우스 클릭이다.
마우스 좌표는 화면 기준으로 오지 내부 기준으로 오지는 않으므로, 내부 개체에 대한 hit test를 하려면 마우스 좌표에다가 GetScrollPosition(현재 스크롤 위치) 함수의 값을 더하면 된다.
그리고 화살표 키로 무슨 아이템을 골랐다면, 그 아이템의 영역이 지금의 화면 범위를 벗어났을 경우 스크롤을 시켜 줘야 한다. 수동 스크롤은 ScrollToPosition 함수로 하면 된다.

화면의 일부 영역을 다시 그리도록 invalidate하는 것도 스크롤 위치 반영이 아닌 그냥 지금 화면 기준의 좌표를 지정하면 된다. 그러면 OnDraw 함수에서는 스크롤 위치가 반영된 내부 좌표 기준으로 refresh 위치가 전달된다.

끝으로, 마우스로 어떤 개체나 텍스트를 눌러서 끌든, 혹은 단순 selection rectangle을 만들든 그 상태로 포인터가 화면 밖으로 나갔을 때, 타이머를 이용한 자동 스크롤도 구현해야 할 것이다. 이 역시 자동화하기에는 customization의 폭이 너무 넓기 때문에 MFC가 알아서 해 주는 건 없다. 알아서 구현할 것. 이 정도면 이제 스크롤 기능을 그럭저럭 넣었다고 볼 수 있을 것이다.

이 정도면 어지간한 개발 이슈들은 다 나온 것 같다.
참, 혹시 재래식 GDI API가 아니라 GDI+를 쓰고 있는 프로젝트라면 CScrollView로 갈아타는 걸 신중히 해야 할 것 같다. GDI+는 MFC가 맞춰 놓은 GDI 방식의 기본 스크롤 좌표를 무시하고 DC의 상태를 난장판으로 만들어 버리기 때문이다. GDI+는 재래식 GDI보다 느리지만 곡선의 안티앨리어싱과 알파 블렌딩이 뛰어나니 아무래도 종종 사용되게 마련인데..

간단한 해결책 중 하나는, GDI+ 그래픽은 CreateCompatibleDC / CreateCompatibleBitmap을 이용한 메모리 DC에다가 따로 그리고, 본디 화면에다가는 그 결과를 Bitblt로 뿌리기만 하는 것이다. 그렇게 하면 아무 문제가 발생하지 않고, 심지어는 속도도 내 체감상으로는 더 빨라지는 것 같다.

Posted by 사무엘

2013/03/13 19:34 2013/03/13 19:34
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C++의 for each, in 키워드

심각한 뒷북인지 모르겠는데,
본인은 비주얼 C++에서 이런 문법이 가능하다는 걸 아주 최근에야 알게 되었다.

DATA container[N];

for each(DATA elem in container) {
    do_with(elem);
}

저건 언어 차원에서 제공하는 새로운 문법이기 때문에 STL <algorithm>의 for_each 함수와는 다르다.

배열을 순회하기 위한 별도의 임시 변수(일회용 int i나 거추장스러운 포인터)를 선언할 필요 없이, 코드를 굉장히 깔끔하게 만들 수 있어서 좋다. 이것의 주 용도는 C++을 상당한 고수준 언어로 끌어올린 C++/CLI 환경이지만, 네이티브 환경에서도 정적 배열과 STL 컨테이너 정도에서는 아주 요긴하게 쓰일 수 있다.

DATA가 int 같은 아주 기본적인 자료형이라면 그냥 저렇게 써 주면 되고, 개당 수십~수백 바이트씩 하는 무거운 구조체라면 const DATA&를 하면 된다. 그리고 순회 중인 배열 자체의 데이터를 루프 안에서 고쳐야 한다면 물론 DATA&라고 써 주면 된다.
저건 C++11 같은 급도 아니고, 생각보다 굉장히 오래 된 비주얼 C++ 2005에서부터 지원되기 시작했다고 한다.

컴파일러가 언어 표준에 없는 변칙 문법이나 키워드를 지원하는 것은 특정 CPU나 운영체제에 종속적인 기능을 추가로 제공하기 위해서이다.
하지만 for each는 그런 범주에 속하지 않으며, 전통적인 C/C++ 언어의 토큰 나열과 비교했을 때 문법도 굉장히 이질적이다. 그럼에도 불구하고 비주얼 C++이 이것을 제공하는 것이 신기하기 그지없다.

그리고 또 하나 생각할 점은, 저기서 each와 in은 문맥 의존적인 임시 예약어(키워드)라는 것이다. for 다음에 이어졌을 때만 키워드이며, 다른 곳에서는 사용자가 each나 in을 일반적인 변수/함수명으로 얼마든지 쓸 수 있다는 뜻.

언어 설계 차원에서 C/C++은 원래 임시 예약어라는 게 없는 언어이다. 한번 예약어로 찜해진 단어는 그 어떤 곳에서도 명칭으로 결코 쓰일 수 없다. 다른 구문이나 수식을 파싱하는 데는 문맥 의존적인 어려운 문법이 많지만, 예약어 식별만은 단순하게 만들려고 했는가 보다.

그 반면, 파스칼은 begin, end, if, for 같은 단어야 절대적인 예약어이겠지만 forward(함수 전방 선언용)를 포함해 몇몇 키워드는 일정 문맥에서 별도의 의미를 갖는 임시 예약어이다. 그리고 객체지향 개념이 추가된 오브젝트 파스칼의 경우 virtual 같은 함수 modifier, 그리고 클래스 내부에서 public/protected 같은 멤버 접근성 modifier도 임시 예약어이다. C++은 그렇지 않다.

비주얼 C++은 for each, in뿐만 아니라 abstract, override, delegate 등 몇몇 비표준 임시 예약어를 더 두고 있기도 한데, 이것은 대개가 C++/CLI용이고 네이티브 환경에서는 쓰일 일이 별로 없다. 일반적인 경우라면 비표준 확장 예약어는 앞에 __를 붙여서 명칭 충돌의 여지를 없앤 뒤에 절대적인 예약어로 추가하는 게 관행일 텐데, 저것들은 그렇게 하지 않았다.

끝으로, for each, in에다가 2차원 배열을 넘겨 주면 어떻게 될까 궁금해서 시도를 해 봤는데, 이때도 각 원소들이 하나씩 순서대로 순회되더라.
각 배열을 배열의 포인터로 받으면서 1차원적으로 순회되지는 않는가 보다.

비주얼 C++ 2010은 인텔리센스 컴파일러와 실제 컴파일러의 동작이 서로 다르기라도 했는지, IDE에서는 이때 each 변수가 2차원 배열과 서로 호환이 되지 않는다고 빨간줄 에러를 뱉은 반면, 실제 컴파일은 됐다.
2012에서는 그것이 개선되어 IDE에서도 빨간줄이 생기지 않는다.

Posted by 사무엘

2013/02/16 08:17 2013/02/16 08:17
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비주얼 C++ 2012 사용기

비주얼 C++ 2010에 이어 2012까지.. 세상 참 많이도 변했다. 먼저 외형부터 얘기하자면,
  • 과거의 아래아한글 97을 떠올리게 하는 독자적인 IDE 외형. 2010은 그래도 non-client에라도 운영체제의 표준 껍데기가 붙어 있었는데 2012는 그런 것조차 없다. 그저 허연 화면.
  • 윈도우 8 스타일로 아이콘과 각종 배색은 다 단순한 16컬러 solid color 스타일로 돌아갔다. 하지만 스타일이 그렇게 단순해졌다는 뜻이지 확대해 보면 안티 앨리어싱이 있다. 색상 자체가 아예 16컬러로 회귀한 건 아님.
  • 함수 인자와 #define 매크로, 기존 선언 명칭 따위를 다른 색깔로 표시해 주니 굉장히 놀랍고 편리함을 느낀다. fuzzy logic까지 썼다나? 이 기능은 프로젝트를 열어서 IDE가 소스 코드에 대한 모든 문맥을 파악하고 있을 때에만 지원된다.
  • Find in files나 솔루션 탐색기 같은 데서 파일을 열람할 때, 탭이 오른쪽에 생기면서 파일을 임시로 일회용으로 살짝 열어 보는 기능이 추가됨. good!

다음은 코딩과 빌드 같은 본연의 기능.

  • 익히 듣던 대로, 훨씬 더 편리해진 인텔리센스와 자동 완성, 더 현란해진 syntax 컬러링. file view에서도 해당 파일별 클래스를 미리 볼 수 있다. 코딩이 더욱 즐거워졌다.
  • 정적 코드 분석 기능이 드디어 번들로 제공되는 경지에 도달!
  • 똑같은 옵션으로 돌려도 컴파일/링크 빌드 속도가 2010보다는 확실히 더 빨라졌다.
  • 똑같이 최고 수준으로 최적화를 했을 때, 생성되는 코드 크기는 2008 이래로 2012로 이어질수록 x86의 코드는 더 커지고, x64의 코드는 더 작아지는 추세가 명확하다.
  • 2010의 프로젝트 파일은 별도의 변환이나 업그레이드 강요 없이 곧바로 불러올 수 있는가 보다. 다행이다. 아울러, 2010때부터 컴파일러 툴셋을 취사선택 할 수 있게 된 것도 아주 좋은 점이다.

다음은 불편한 점, 황당한 점.

  • 닷넷 시절부터 있었던 설치/배포 패키지 프로젝트 기능이 아무 예고 없이 사라져 버려서 멘붕. 도대체 왜 없앤 거지? 대체제인 InstallShield 프로젝트 기능이 있긴 하지만, 처음부터 곧바로 제공되는 건 아니고 난 거기까지는 아직 안 써 봤다.
  • 2010때부터 IDE가 WPF 기반으로 다시 만들어지면서 메뉴와 도구모음줄을 customize하기가 무지무지하게 불편해졌는데... 이건 2012도 하나도 나아진 게 없다. (개발 인력과 시간이 부족해서 그 부분은 대충 그렇게 때운 거라고 함..; )
  • 텍스트 에디터에서의 문자열 검색은 요즘 추세인 증분(incremental) 검색 스타일로 바뀌었는데, 바이너리 에디터나 리소스의 string table 에디터 같은 다른 곳에서 텍스트 검색 기능이 모두 사라져 버렸다! 바이너리 에디터의 경우, 한 문자열을 입력하면 1바이트 인코딩과 2바이트 인코딩 기준으로 모두 찾아 주는 대단히 편리한 기능이었는데 왜 없앤 거지? 도로 넣어 주셈.
  • 이미지 에디터에서 각종 툴을 사용할 때 마우스 포인터 모양이 hot spot 위치를 짐작할 수 없는 이상한 모양으로 바뀐 게 있다. 그리고 32비트 아이콘을 편집하는 기능도 앞으로 좀 부탁..;;

요컨대.. 코딩과 빌드 본연의 기능은 확실히 더 나아졌지만, 10년 전부터 굳건히 있던 작지만 유용한 IDE 기능들 일부가 예고도 없이 갑자기 쏙 빠져 버린 건 내게 당혹감을 선사한다. 또한 고질적인 불편한 점은 여전히 해소되지 않은 것도 있다.
일단 <날개셋> 한글 입력기 6.71은 2012 대신 여전히 2010으로 빌드해서 공개했다.

Posted by 사무엘

2013/02/01 08:26 2013/02/01 08:26
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들어가는 말

  • 프로젝트 단위: 말 그대로 한 개의 결과물을 생성하는 것을 목표로 하는 한 비주얼 C++ 프로젝트당 하나씩만 생성되는 파일이다. 리소스는 특수한 경우가 아니면 보통 프로젝트마다 하나만 있기 때문에, per-프로젝트인 것으로 간주된다.
  • configuration 단위: 한 프로젝트 내에서 debug나 release 별로 따로 생성되고, x86이나 x64 같은 플랫폼별로 다 따로 생성되는 파일이다.
  • 소스 단위: 번역 단위(translation unit)별로 다 제각각 생성되는 파일이다. configuration에도 물론 종속적이며, 다 따로 생성된다.

※ 프로젝트를 열면 생성되는 것

APS (프로젝트 단위)

전통적인 윈도우용 실행 파일(EXE/DLL)을 빌드하기 위해서는 잘 알다시피 컴파일된 코드뿐만 아니라 리소스도 같이 들어가는데, 그 리소스를 명시해 주는 '리소스의 소스', 일명 리소스 스크립트는 바로 *.rc 파일이다. 그리고 *.rc와 일반 소스 코드 *.cpp는 resource.h에 정의된 심벌들을 통해 동일 리소스를 식별하게 된다.

그런데 매번 일반 텍스트 형태로 된 rc 파일을 resource.h와 엮어서 파싱하자니 불편하다. 리소스 스크립트는 텍스트 에디터를 써서 사람이 손으로 편집한 뒤 컴파일하기에는 적합하지만, IDE 같은 소프트웨어가 자동으로 다뤄 주기에는 비효율적인 구조인 것이다.

그래서 비주얼 C++은 리소스 ID까지 포함하여 리소스 스크립트의 바이너리 representation을 따로 만들어 두고 지낸다. APS 파일이 존재하고 이게 RC나 H 같은 텍스트 소스에 비해 outdate되지 않았다면, 프로그램은 매번 텍스트를 파싱하는 게 아니라 APS 파일을 곧장 읽는다.

비주얼 C++에서 프로젝트를 처음으로 열어서 리소스 뷰로 리소스들을 처음 열람하면, 프로그램이 리소스 컴파일러를 가동해서 뭘 파싱하면서 시간이 오래 걸린다. 하지만 다음에 열 때부터는 리소스가 곧바로 빨리 열리는데, 이것이 바로 APS 파일 덕분이다.

CLW (프로젝트 단위) deprecated

이것은 비주얼 C++ 4~6 사이에, 그 이름도 유명한 MFC Class Wizard (클래스 마법사) 때문에 도입되었던 부가정보 파일이다.
MFC 클래스에서 파생된 윈도우 클래스 같은 데서 메시지 핸들러(마법사의 용도가 굳이 메시지 핸들러뿐인 건 아니지만)를 추가하려면 일단 헤더 파일에 afx_msg void OnXXXX가 추가되어야 하고, 메시지 맵 BEGIN_MESSAGE_MAP() 밑에 ON_MESSAGE_***가 추가되어야 하고, 끝으로 소스 파일에 해당 멤버 함수의 몸체가 추가되어야 한다.

그런데 이 일을 모든 소스 코드를 일일이 파싱하면서 추가 지점을 찾아서 하기란 여간 어려운 일이 아닐 수 없다.
C++은 선언 따로, 정의 따로이고(C#, 자바는 그렇지 않다) 정의부가 반드시 어느 번역 단위에 존재해야 한다는 제약이 전혀 없다. FM대로 하는 건 15년 전의 펜티엄 컴으로는 무리였다.

그래서 편의상 클래스의 선언부와 메시지 맵의 주변엔 클래스 마법사만이 식별하는 문자열이 들어간 주석이 있고, 클래스 마법사는 그 구간을 대상으로만 작업을 신속하게 했다. 그리고 그걸로도 부족해서 클래스 마법사의 파싱 결과가 CLW 파일에 들어갔다. 식별자 주석을 건드리면 클래스 마법사가 제대로 동작하지 못했다.

21세기에 나온 비주얼 C++ .NET과 그 이후 버전은 CLW 파일을 만들거나 사용하지 않으며, 클래스 마법사 주석 없이도 멤버 함수나 핸들러의 추가를 그럭저럭 정확하게 해낸다. 사실 클래스 마법사 자체가 비주얼 C++ 200x에서는 사라졌다가 2010에서부터 부활했다.

※ 빌드하면 생성되는 것

OBJ (소스 파일 단위)

비주얼뿐만이 아니라 전세계의 어느 C/C++ 컴파일러를 돌리더라도, 소스 코드를 컴파일하면 이것이 매 소스, 즉 번역 단위별로 생성된다. 소스 코드를 번역한 기계어 코드가 obj 파일 포맷에 맞게 들어있는데, 때로는 기계어 코드뿐만 아니라 각종 디버깅 정보와 링크 때 링커가 참고할 만한 메타데이터도 잔뜩 가미된다.

static library라고 불리는 LIB는 별개의 포맷이 아니라, 그냥 여러 번역 단위들을 컴파일한 obj들의 컬렉션일 뿐이다. obj를 단순히 lib로 합치기만 할 때는 링크 에러가 나지 않는다(즉, 선언된 심벌들이 반드시 정의되어야 할 필요가 없다.)

RES (configuration 단위)

리소스 스크립트를 컴파일하여 생성되는 결과물이다. 리소스 스크립트의 바이너리 최적화 형태인 APS와 무엇이 다르냐고 물으신다면, 차이가 적지 않다.
APS는 리소스 스크립트 파일의 표현 형태만 메모리 친화적으로 바꾼 것이기 때문에 ID_RADIO1 같은 상수 명칭의 문자열 원형과 심지어 조건부 컴파일을 위한 스펙까지 다 보존되어 있으며, 참조하는 비트맵 같은 데이터 파일도 파일명 형태로 존재한다. APS 파일로부터 RC 파일과 resource.h 파일을 복원해 낼 수 있다.

그러나 RES는 상수는 다 숫자로 박히고 참조하는 데이터 파일도 모두 내부에 embed되었으며, 이 상태 그대로 실행 파일에다 링크되어 들어가기만 하면 되는 상태인 것이다.

PCH (configuration 단위)

pre-compiled header인 stdafx.h와, 이에 대응하는 번역 단위인 stdafx.cpp를 컴파일하여 얻은 각종 컴파일 context들, 즉 함수와 클래스 선언, #define 명칭 등등을 바이너리 형태로 보관하고 있는 파일들이다. 이게 있으면 stdafx.h를 인클루드하라는 명령은 실제 헤더 파일을 파싱하는 게 아니라 그냥 pch 파일을 참조하는 것으로 대체된다.

컴파일러의 버전이 올라가고 각종 플랫폼 SDK의 크기가 커질수록 이 파일의 크기도 야금야금 커져 왔다. 이거 없이는 C++은 살인적인 인클루드질 때문에, 느린 빌드 속도를 도저히 감당할 수 없다.

PDB (configuration 단위)

빌드 결과 만들어진 EXE/DLL에서 기계어 코드의 어느 부분이 어느 소스의 몇째 줄에 대응하는지(소스 코드 자체는 없고 소스의 경로만), 이 함수에서 이 지역변수의 이름이 무엇인지 등을 담고 있는 디버그 정보 데이터베이스이다.

디버그 모드가 아니라 릴리스 모드로 빌드한 최적화된 실행 파일이라도, PDB 파일을 참조하게 하는 최소한의 정보만이라도 남겨 두면, 나중에 프로그램이 뻗는다거나 할 때 소스상으로 최소한 어느 지점에서 뻗었는지를 개발자의 컴에서 확인해 볼 수 있다. 개발자의 컴엔 직전에 이 바이너리를 빌드하면서 같이 생성된 PDB 파일이 존재하기 때문이다.

ILK (configuration 단위. 대개 디버그 빌드에서만)

증분 링크(incremental link)를 위한 context 정보가 들어있다.
이것은 프로그램의 빌드 속도를 올리기 위한 테크닉이다. 매번 링크를 처음부터 일일이 새로 하는 게 아니라, 처음에 빌드할 때 바이너리를 좀 여분을 둬서 듬성듬성 큼직하게 만들어 두고, 다음부터는 바뀐 obj 파일 내용만 기존 바이너리의 자기 지점에다 대체하는 방식으로 빌드를 신속하게 끝낸다. 혹은 뒷부분에다가 새로운 빌드 내용을 계속 추가해 넣기만 하고, 예전 빌드 내용을 무효화시키는 방법도 쓴다.

요즘 디버그 빌드가 단순히 최적화를 안 한 것 이상으로 릴리스 빌드보다 빌드된 바이너리의 크기가 유난히 큰 이유가 여기에 있다. 게다가 Edit and continue 기능을 위해서도 여분 공간이 필요하기 때문에 크기가 커질 수밖에 없다. 디버그 빌드 바이너리를 바이너리 에디터로 들여다보면, 온통 0xCC (no op)으로 도배가 되고 내부가 헐렁함을 알 수 있다.

MS 오피스도 2007 이전 버전을 보면 방대한 워드/엑셀 문서를 편집할 때 바뀐 내용만 짤막하게 저장하는 옵션이 있었다. 그게 일종의 증분 저장 기능이다. 지금은 그게 보안상으로 문제가 되기도 하고 문서 파일 포맷이 크게 바뀌었으며, 굳이 증분 저장을 안 써도 될 정도로 PC 성능이 좋아졌다고 여겨져서 그런 기능이 없어졌지만 말이다.
증분 링크는 보통은 디버그 모드 빌드에서만 쓰인다.

VC???.idb (configuration 단위. 대개 디버그 빌드에서만)

ILK 파일과 마찬가지로 빌드 시간의 단축을 위해 존재하는 파일이다.
디버그 모드로 빌드를 해 보면, 헤더 파일이 바뀌었더라도 해당 헤더를 인클루드하는 cpp 파일들이 전부 리빌드되는 게 아니라 가끔 'Skipping.. (no relevant changes detected)'이러면서 넘어가는 파일도 있다. 그리고 대체로 이런 컴파일러의 판단이 맞다. 헤더 파일을 고쳤더라도 클래스의 선언부 같은 크리티컬한 부분이 아니라 그냥 주석 같은 trivial한 부분만 바뀌었기 때문에 굳이 리빌드가 필요하지 않다는 걸 어떻게 판단할까?

컴파일러가 제공하는 Enable Minimal Rebuild (/Gm) 옵션 때문에 가능하다. 이게 지정되면 빌드 과정에서 프로젝트명이 아니라 고정된 이름의 의존성 판단용 부가정보 파일이 생긴다. ???는 해당 비주얼 C++의 버전이다. 2008의 경우 90, 2010의 경우 100.

정리하자면, 빌드와 함께 생성되는 파일들 중, 실제로 링커에 의해 EXE/DLL 따위를 만드는 데 동원되는 파일은 OBJ, RES이다.
빌드 시간을 단축시키는 데 쓰이는 파일은 PCH, IDB, ILK이다.
PDB는 프로그램의 문제 추적을 위해 추후에 쓰이는 파일이다.

※ 편의 기능 + 빌드

SBR (소스 파일 단위), BSC (configuration 단위)

자, 이 파일은 빌드를 하면 생성되지만, 프로그램의 빌드나 디버깅을 위해서 반드시 생성해야만 하는 파일은 아니다.
방대한 양의 소스 코드를 컴파일하고 나면 컴파일러는 그 소스 코드의 모든 내부 구조에 대해서 알게 된다. 그걸 알아야만 기계어 코드를 생성할 수 있을 테니까.

컴파일이 끝났다고 그 정보를 그냥 버리는 건 아깝기 때문에, 일정한 파일 포맷을 제정하여 이것을 소스 코드에 대한 browsing에 활용할 수 있다. 가령, 이 클래스 멤버 함수의 정의는 어디에 있고, 이 함수가 호출하는 함수와, 이 함수를 호출하는 함수와의 그래프 관계는 어떻고 하는 것 말이다. 소스 코드가 텍스트라면, browse 정보는 정교하게 짜여진 색인인 셈이다.

이 개념과 파일 포맷은 비주얼 C++의 아주 초창기 시절부터 존재했다.
그리고 비주얼 C++은 버전 6까지는, 프로젝트를 빌드할 때 browse 정보도 같이 이렇게 덤으로 빌드되게 해서 browse 정보를 조회하는 기능을 갖추고 있었다. SBR과 BSC의 관계는 C/C++ 소스 코드에서 OBJ와 EXE의 관계와 정확히 같다. 한 번역 단위를 컴파일하면 한 SBR이 생겼고, SBR들을 뭉쳐서 BSC 파일이 생성되었다.

물론 이렇게 하면 빌드 시간이 더욱 길어졌고, 굳이 browse 기능을 쓰지 않는 사람도 있었기 때문에 이 기능은 철저히 선택사항이었다. 그리고 닷넷부터는 이 정보를 만들지 않더라도, 뒤에서 설명할 인텔리센스 정보만으로 IDE 차원에서 browse 대체 기능을 갖추기 시작했다.

※ 인텔리센스

NCB (프로젝트 단위) deprecated

sbr/bsc보다는 나중에, 시기적으로는 clw와 비슷한 타이밍(비주얼 C++ 4)에 만들어진 파일 포맷이다.
바야흐로 비주얼 C++ 4에서는 최초로 Class View라는 게 생겨서 프로젝트에 존재하는 모든 클래스와 멤버, 전역 변수/함수들을 표시하는 기능이 추가되었다. ncb는 browse 정보를 만드는 것만치 소스를 심도 있게 일일이 다 까 보지는 않고, 그보다는 단순하게 코드를 파싱하여 해당 기능을 빠르게 구현하는 데 필요한 부가 정보를 저장했다.

Class View가 도입되었던 초창기에는 소스 코드를 매번 빌드는 아니어도 저장을 해야만 컨텐츠가 업데이트되었다. 그나마 저장하지 않고도 실시간으로 업데이트가 되기 시작한 건 VC 6부터이다.
그리고 VC 6에서는 잘 알다시피 초보적인 수준의 인텔리센스 및 멤버 표시/자동 완성 기능이 구현되었고, 그 정보 역시 ncb 파일에다 저장되었다. 당연히 같은 프로젝트를 만들어도 ncb 파일의 크기는 더욱 커지게 됐다.

비주얼 C++이 버전업되면서 인텔리센스는 성능이 더욱 강력해졌다. 바로 닷넷에서부터는 #define 심벌이 추가로 인텔리센스의 혜택을 입기 시작했으며 템플릿도 제대로 지원되기 시작했다. 오동작 빈도도 더욱 줄었다.

그러나 이 모든 것은 여전히 10년 전의 ncb 파일을 기반으로, 진품이 아닌 가짜 parser를 임기응변 식으로 확장하면서 구현된 것이기 때문에, 어느 수준 이상의 정확도를 낼 수는 없었으며 복잡한 C++ 문법의 모든 것을 수용하는 데에도 근본적인 한계가 있었다.

가령, 클래스 멤버 함수의 선언이 복잡한 #define 매크로 안에 숨어 있으면 Class View에 이것이 제대로 나타나지 않았다. 갑자기 빌드 configuration이나 플랫폼을 확 바꿔 버리면 인텔리센스가 멘붕을 일으켰으며, 복잡한 조건부 컴파일 구간에 숨어 있는 코드도 인텔리센스가 상황 파악을 제대로 못 하는 경우가 많았다. 멘붕의 정도가 심하면 인텔리센스가 아예 동작을 멎어 버리기도 했기 때문에, 수시로 ncb 파일을 지우고 다시 만들어 주는 건 필수 작업이었다.

SDF (프로젝트 단위), IPCH (configuration 단위)

위와 같은 기존 ncb 기반 인텔리센스의 문제를 극복하고자 비주얼 C++ 2010은 안 그래도 C++11 때문에 문법도 대폭 확장해야 하는데 이 기회에 인텔리센스 엔진을 완전히 갈아 엎었다. SQL server compact edition이라는 전문 DB 엔진을 쓰기 시작했다.

2010부터는 가짜 parser가 아니라 진짜 컴파일러와 똑같은 수준의 parser가 background에서 모든 소스와 헤더 파일들을 일일이 파싱하여 실시간으로 심벌 정보를 고친다. 정확한 문맥을 파악하고 있기 때문에 100% 정확한 인텔리센스가 제공되며, 예전처럼 좀 오동작한다 싶어도 잠시 기다려서 파싱 정보가 갱신되고 나면 곧장 똑바로 동작하기 시작한다.

다만, 이런 첨단 기술이 공짜로 된 건 아니기 때문에, 어지간한 C++ 프로젝트는 이제 인텔리센스 파일만 수십~100수십 MB씩 디스크를 쳐묵쳐묵 하는 대가를 감수해야 한다. 어느 프로젝트를 열든지 동일하게 공유되는 MFC나 플랫폼 SDK의 인텔리센스 정보는 여러 프로젝트들이 한데 공유만 할 수 있어도 인텔리센스의 용량이 크게 줄어들 텐데, 무척 아쉽다.

그래도 비주얼 C++ 제작진에서 일말의 배려를 했다 싶은 대목은, 인텔리센스 DB 파일이 생성되는 곳만 한 곳에 따로 대체 지정이 가능하다는 것이다. 프로젝트-옵션이 아니라 도구-옵션에서 “텍스트 편집기-C/C++/고급”으로 가면 fallback location을 지정하는 옵션이 있으며, 이것만 해 주면 비주얼 C++로 만드는 모든 프로젝트들의 인텔리센스 DB는 거기 아래로 한데 모이게 된다.

이렇듯, 비주얼 C++ IDE나 컴파일러가 생성하는 보조 파일들의 용도와 배경에 대해서 공부하면 C/C++ 언어의 특성을 알 수 있고, 프로그래밍 언어에 대한 비판적인 안목, 그리고 언어의 비효율을 극복하고 조금이라도 개발 도구의 생산성을 올리기 위해 해당 제작진이 어떤 꼼수를 동원했는지에 대해서도 알 수 있다.

Posted by 사무엘

2012/10/16 08:30 2012/10/16 08:30
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1. 심벌 검색 기능의 퇴화(?)

예전에도 글에서 언급한 적이 있지만, 비주얼 C++에는 Alt+F12를 누르면 심벌 검색을 할 수 있다. 주어진 프로젝트의 소스 코드에 등장하는 모든 명칭들(클래스, 함수, 전역 변수 등등)의 선언과 정의가 있는 곳을 곧바로 찾아갈 수 있으니 이건 매우 편리한 기능이 아닐 수 없다.

이 기능이 특히 강력한 이유는 내가 해당 프로젝트의 내부에서 선언한 명칭뿐만 아니라, 인클루드 파일에 있는 명칭들도 전부 조회할 수 있기 때문이다. 따라서 C/C++ 라이브러리에 있는 함수나 윈도우 플랫폼 SDK 내지 MFC 라이브러리에 있는 방대한 명칭들도 다 조회가 되어서 해당 명칭의 출처를 쉽게 알아낼 수 있다.

어차피 소스 코드를 빌드하여 precompiled header나 인텔리센스 정보를 만들 때 이런 정보들을 다 한 번씩 파싱을 하기 때문에, 심벌 검색은 최적화된 자체 데이터베이스를 대상으로 신속하게 행해진다. 무식하게 수백, 수천 개의 헤더와 소스 파일들을 텍스트 형태로 찾는 find in files 형태가 아니다.

그런데, 비주얼 C++ 2010을 보니 심벌 검색은 해당 프로젝트에서 직접 선언한 명칭만 가능하고, 그 프로젝트가 stdafx.h에다가 인클루드하여 사용하는 플랫폼 SDK, MFC 같은 것들의 명칭은 조회되지 않는다.
200x 시절과 동일하게 '참조에서 찾기' 옵션을 켜고, 검색 범위를 'All components'로 바뀌었는데도 여전하다. 이 기능에 무슨 문제가 생겼는지 궁금하다.

사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지

(WM_CREATE 위치가 뜨는 2003 좌, 하지만 뜨지 않는 2010 우)

물론, 소스 코드에서 MFC나 플랫폼 SDK의 명칭을 참조하는 부분에서 F12를 눌러 보면 여전히 해당 명칭의 선언부로 가긴 간다. 하지만 명칭을 직접 입력해서 찾는 심벌 검색 기능은 왜 그게 불가능해진 걸까?

보아하니 그저 닷넷 프레임워크 라이브러리의 명칭을 조회하는 기능에만 신경 쓰느라, C++ 네이티브 개발 쪽은 지원이 간과되기라도 한 건지? 2010은 그렇잖아도 인텔리센스에다 빌드 보조 파일들이(*.sdf, *.ipch) 예전에 비하면 기겁을 할 정도로 방대해졌는데 편의 기능은 도리어 없어지면 어떡하냐 말이다.

2. 메뉴 편집기의 우클릭

C++ 프로젝트를 새로 만들거나 열어서 리소스에서 메뉴 편집기를 연다. 아, 프로젝트를 만들 필요 없이 그냥 리소스 템플릿만 하나 만들어서 메뉴를 생성해도 되겠다.

열었으면 클라이언트 화면의 빈 공간을 아무 데나 우클릭하여 메뉴 편집기에 대한 컨텍스트 메뉴를 연다. 그 후 마우스로 다른 곳을 클릭하거나, 명령을 선택하거나, ESC를 눌러서 컨텍스트 메뉴를 없앤다.
그러면 컨텍스트 메뉴가 화면 좌측 상단에 한 번 또 나타나서 사용자를 성가시게 할 것이다.

이는 명백한 버그이다. 대화상자 같은 다른 리소스 편집기에서는 우클릭을 해도 이런 현상이 생기지 않는다.
2010뿐만이 아니라 무려 2003에서도 동일한 현상이 발견된다. 거의 10년 묵은 버그라는 뜻인데 아무도 신경을 안 쓰는지 지금까지 고쳐지지 않았다.
설마 6.0에서까지 이랬을 것 같지는 않은데 잘 모르겠다. 아직도 6.0 쓰시는 분이 계시면 확인 요망.

여담이지만 마우스가 아니라 Shift+F10 같은 키보드로 컨텍스트 메뉴를 열면 이런 현상이 생기지 않는다.
그리고 화면 빈 공간이 아니라 편집 중인 메뉴 항목의 경우 우클릭하더라도 역시 그 현상이 생기지 않는다.
이건 아주 사소한 코딩 실수로 보이고, 몇 라인만 고치면 바로 제거할 수 있는 버그이다만, 10년에 가까운 시간 동안 발견하고 지적한 사람이 없었나 보다.

C#이나 VB, C++/CLI 같은 닷넷 환경의 경우, 폼(네이티브 개발 환경으로 치면 대화상자)에다가 메뉴 컴포넌트를 집어넣으면 그 자리에서 바로 메뉴를 편집할 수 있게 되어 있으니 네이티브 개발과는 환경이 꽤 다르다.
닷넷 프로그램도 기본 메뉴는 일반 윈도우 운영체제가 제공하는 표준 네이티브 메뉴 형태로 나오지 않겠나 하고 생각해 왔는데, 놀랍게도 그렇지 않다. 비주얼 스튜디오 200x와 비슷한 형태인 싸제 메뉴이다.

3. 툴바 편집기의 화면 잔상

이뿐만이 아니다.
리소스 중에서 툴바 편집기를 보면, 툴바 아이템들을 순서대로 하나씩 찍어 보기만 해도 예전 selection 흔적이 지저분한 잔상으로 잔뜩 남는다. 저건 절대로 multiple selection을 나타내는  게 아니며, WM_PAINT 메시지만 다시 받아도 잔상은 싹 없어진다.

사용자 삽입 이미지
열기, 저장, 모두 저장, 인쇄 아이콘의 테두리에 생긴 잔상들을 보라.
그리고 믿어지지 않겠지만 이건 비주얼 C++ 2003 시절부터 변함없던 버그이다!
전세계에서 압도적인 인지도와 점유율을 자랑하는 개발툴에 이런 초보적인 버그가 있다는 게 믿어지는가? 6.0은 그렇지 않았던 걸로 난 기억한다.

아이콘의 배치 순서를 조정하거나 중간에 여백을 넣기 위해서 드래그 드롭만 해도 잔상이 잔뜩 쌓인다. 구체적으로 재연 조건과 증상을 일일이 기술하기에는 구차하나, 잔상 현상은 2010에서 조금 더 심해졌다.

4. 속성 대화상자

비주얼 C++ 6.0까지는 전통적으로 가로로 길쭉한 자신만의 context-sensitive한(문맥 민감. 사용자가 키보드 포커스를 두거나 선택한 개체나 문서에 따라서 대화상자 내부 내용이 수시로 동적으로 바뀌는) 속성 대화상자가 있어서 Alt+Enter를 누르면 언제든지 그게 떴었다. old timer라면 추억의 옛날 스타일 대화상자를 기억하실 것이다.

사용자 삽입 이미지
그게 닷넷부터는 비주얼 베이직 스타일의 프로퍼티 그리드로 다 바뀌었다.
특히 프로젝트 설정 대화상자(VC6 표준 단축키 기준 Alt+F7)도 이 형태로 리모델링된 것 여러분들 다 아실 것이다.

그러나 프로퍼티 그리드가 커버하지 못하는 UI가 있었으니 그것은 바로 preview 기능이다.
비트맵, 대화상자, 메뉴 등 리소스들을 일일이 열 필요 없이 찍어 보기만 해도 이놈이 대략 어떻게 생겼는지 간략히 표시해서 보여주는 기능인데,
이건 2차원적인 공간에다 뭔가를 그려야 하기 때문에 기존 프로퍼티 그리드로 커버할 수가 없다.

그래서 별도의 버튼을 누르면 결국 과거 6.0 시절의 속성 대화상자와 비스무리하게 생긴 대화상자가 떠서 미리보기를 보여주는 기능이 들어갔다. 뭐, 여기까지는 뭐 나쁘지 않다. 메뉴나 대화상자가 좀 더 깔끔하게 그려졌으면 좋겠는데 10년 전이나 지금이나 하나도 바뀐 게 없이 똑같이 엉성하다는 건 아쉽지만 말이다.

그런데 과거의 200x 시절에는 미리보기를 보는 중에도 키보드 포커스는 각종 리소스들을 고르는 화면에서 계속 유지가 되어서 위· 아래 화살표를 누르며 리소스들을 조회할 수 있었는데,
2010부터는 뭔가를 선택하고 나면, 키보드 포커스가 미리보기 대화상자로 바뀌어 버린다. 그래서 마우스로 해당 아이템들을 일일이 찍어야 한다.

역사적으로 비주얼 C++은 4.0 때 Developer Studio (MSDEV)라는 첫 UI가 갖춰진 이래로 닷넷으로 넘어갈 때 대대적인 리모델링을 거쳤고, 2010 때는 WPF 기반으로 또 IDE의 구현체가 크게 바뀌었다.

요즘 다시 C++11 지원처럼 C++ 지원이 강화되고는 있다지만, 기존 코드들이 리팩터링되는 과정에서 예전에는 없던 사소한 버그들이 끼어 들어가는 게, MS에서 닷넷에 비해 네이티브 환경 개발에 점점 소심해지고 있다는 생각이 들어서 아쉽다. 닷넷과 관련된 개발 환경이라면 저런 버그가 들어갔을 리가 없을 텐데 말이다.

다음은 버그까지는 아니고, 비주얼 C++과 관란하여 추가로 떠오르는 생각들이다.

1. 비주얼 C++은 32비트 시절 이래로(무려 4.x부터) 80비트 초정밀 부동소숫점인 long double을 무시하고, 이것도 일반 double과 완전히 동일한 64비트 부동소숫점으로만 제공하는 것으로 잘 알려져 있다.
난 32비트 CPU에서는 10바이트 단위로 정보를 처리하는 게 불편해저서 long double이 도태한 게 아니겠나 정도로만 생각해 왔다.
그런데 나중에 알고 보니 인텔 CPU엔 80비트 부동소숫점을 연산하는 명령 자체는 존재한다고 한다. 단지, MS 컴파일러가 이를 활용하지 않는다고.

이것까지 지원해야 하면 %타입 문자부터 시작해서 언어 라이브러리에도 그야말로 대대적인 칼질이 가해져야 하는 건 사실일 것이다. 그런데 그렇다고 해서 있는 CPU의 기능을 컴파일러가 활용하지 않는 건 좀 문제가 있어 보이는데?
인텔 컴파일러 같은 다른 벤더 제품 중에는 long double을 쓸 수 있는 놈이 있는지 궁금하다.

2. 오늘날 거의 모든 IDE와 에디터들은 탭을 customize할 수 있다.
화면에 표시되는 탭 길이를 조절하고(보통 거의 다 4를 쓰지만), 코딩용 자동 들여쓰기를 할 때 공백을 삽입할지 탭을 삽입할지를 지정할 수 있다. 그리고 언어별로 어떤 탭 설정을 사용할지도 지정 가능하다.

그런데 여기서 한 발 더 나아가서, 읽어들이는 소스 코드의 형태를 보고 탭 컨벤션을 자동 감지하게 할 수는 없나?
space로 맞춰져 있는 소스 코드에다가 눈치 없게 탭으로 들여쓰기를 삽입한다거나 혹은 그 반대로 하는 것. 불편하다.

자동 들여쓰기를 구현했을 정도라면 앞뒤의 중괄호가 어떻게 돼 있고 whitespace들이 space인지 tab인지 주변 context들은 다 파악했다는 뜻이다.
따라서 조금만 더 센스 있게 동작하게 만드는 것은 마치 코드의 줄바꿈 문자의 종류를 자동 감지하는 것만큼이나 그렇게 어려운 일이 아니리라 여겨진다.

Posted by 사무엘

2012/07/29 08:33 2012/07/29 08:33
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