김 용묵의 절대공간 - 블로그

※ 윈도우 프로그래머라면 누구나 다 알 만한 내용에 대한 정리이다.
보면 아시겠지만 1~5까지 등장하는 기술들은 서로 동등한 차원의 관계에 있는 것들이 아니다.

1. 윈 API

kernel32, gdi32, user32를 주축으로 운영체제가 응용 프로그램에다 자신의 기능을 제공하는 가장 원초적인 매체이다. 우리에게 친근한 CreateWindowEx, DispatchMessage, CreateFile 등등등! 20년에 달하는 역사를 자랑하며, Windows라는 운영체제와 PC 데스크톱 애플리케이션이라는 영역 자체가 존속하는 한 결코 없어지지 않는다. 과거의 도스 API는 그냥 인터럽트 호출을 그대로 노출하던 반면, 윈도우 API는 C언어 함수 호출 형태를 근간으로 만들어져 있다.

2. MFC

윈 API만 쓰면 생산성이 크게 떨어지고 불편한 관계로, 1990년대 초에 응용 프로그램의 주 개발 언어가 C에서 C++로 넘어가던 시기에 기존 API를 C++ 라이브러리 형태로 적당히 wrapping하기 위해 이 물건이 개발되었다.
생성자와 소멸자, 오버로딩과 상속, message map 같은 것들 덕분에 생API보다야 개발 생산성이 크게 향상되는 건 사실이나, 이걸 제대로 쓰려면 윈 API도 알아야 되고 객체지향 이념과 MFC가 새로 도입된 개념까지 다 알아야 하기 때문에 초기 학습자의 부담이 커진다. 또한 MFC 자체가 부과하는 오버헤드도 만만찮다.

MS C 7.0의 다음 버전인 비주얼 C++ 1.0때부터 application frameworks라는 이름으로 존재하고 있었다. 16비트 시절부터 존재했으니 역사가 제법 길다.

3. COM

함수 호출 규약, 메모리 할당과 해제 방식, 문자열의 처리 방식, 특정 기능이 담겨 있는 객체를 식별하고 외부에 노출하는 방식 같은 아주 기본적인 바이너리 수준에서의 소프트웨어 컴포넌트 제조 규격을 범언어적으로 통일하는 스펙이다. 가령, 윈API가 DLL 로딩을 위해 전통적으로 지저분한 LoadLibrary(파일명), GetProcAddress나 import library 같은 저수준 방법을 썼다면, COM의 사고방식으로는 CoCreateInstance와 깔끔한 class ID만으로 끝인 것이다.

이건 1990년대 중반의 32비트 윈도우 이래로 도입되었다. 지금은 옛날보다야 중요도가 크게 떨어진 게 사실이지만 DirectX, 탐색기 셸, 드래그 드롭 같은 일부 분야의 API는 이 COM 방식으로 제공되기 때문에 프로그래머아면 COM의 개발 취지와 기본 개념 정도는 알 필요가 있다. 한편, MFC도 이런 COM 규격을 만족하는 컴포넌트를 새로 구현하는 데 쓰이는 공통 필수 기능을 지원한다.

4. GDI+

클래식 윈 API 중에서 GDI 계층을 계승하는 그래픽 라이브러리로, MS가 제공하는 API로는 드물게 C와 더불어 순수 C++ 기반으로 만들어졌다. 또한 사용하는 자료형이나 명칭들이 윈 API와는 완전히 다르며 서로 관련이 없다는 특징이 있다. 비록 GDI+는 기존 GDI보다 느리고 오버헤드가 크지만, 알파 블렌딩, 그러데이션 같은 최신 그래픽 카드를 활용하는 고급 그래픽 기능에 더욱 특화되어 있으며, 일부 그리기 기능은 반드시 GDI+만 써야 가능한 것도 있다.

가령, 안티앨리어싱이 적용된 글자를 찍는 건 재래식 GDI로도 가능하지만 안티앨리어싱이 적용된 선을 그리는 건 GDI+를 써야만 가능하다. 그리고 윈도우 비스타/7의 glass 영역에다가 알파 채널이 적용된 그림/글자를 제대로 그리는 것도 역시 GDI+로만 가능하다.

5. .NET

기계어가 아닌 바이트코드 가상 기계(common language runtime)를 기반으로 하면서, 운영체제 API를 객체지향 위주로 완전히 새로 설계한 윈도우 프로그래밍 플랫폼이다. 예전에는 비주얼 베이직이 얼추 이런 개발 환경을 지향하고 있었지만 닷넷은 그보다 스케일이 범언어적으로 훨씬 더 커졌다. .NET 환경에서의 주력 개발 언어인 C#은 최신 언어답게 디자인이 깔끔하고 빌드 생산성이 우수하다. 하지만 네이티브 기계어 프로그램만치 빠르거나 운영체제 내부를 세밀하게 지어하지는 못하며, 닷넷 프레임워크 위에서만 돌아갈 수 있다는 한계도 있다.

.NET에서는 기본 그래픽 API가 GDI+이다. 둘 다 윈도우 XP부터는 기본 내장이고, 윈도우 98부터 2000/ME까지는 운영체제에 배포판을 추가 설치해서 쓸 수는 있다. 다만, 윈95는 지원을 끊었다.
윈도우 8에서는 닷넷조차도 다른 언어와 플랫폼으로 대체되었는지 WinRT라는 플랫폼이 등장하며, C++ 언어도 C++/CX라고 대대적으로 칼질이 가해졌다. 이게 앞으로 6번으로 추가되어야 할 듯하다.

맥 OS는 운영체제의 API가 저런 식의 내력을 거친 게 있으려나 궁금하다. 코코아, 카본 같은 건 어느 위상에 속할까?

Posted by 사무엘

윈도우 95 이전에 전세계를 석권하며 가장 성공한 운영체제(?)로 평가받았던 최후의 16비트 버전 윈도우는 바로 1992년에 출시된 3.1이다. 물음표가 붙은 이유는 물론 이 물건이 홀로 부팅 가능한 완전한 형태의 운영체제는 아니었기 때문.

그런데 그 3.1이 있기 전에는 3.0 버전이 있었다. 3.1이 너무 히트를 쳤기 때문에 존재감이 무척 덜해졌지만, 영미권에서는 1990년에 출시된 윈도우 3.0이 먼저 대박을 터뜨렸다. 시스템 폰트가 밋밋한 불변폭 Fixedsys이다가 가변폭으로 최초로 바뀌었으며, 흰 바탕 윈도우에다가 버튼에 최초로 은색 3D 효과가 추가되었다.

윈도우 3.0은 한글화가 된 최초의 버전이기도 하다는 점에서 더욱 의미가 있다. 2.0이던가 2.x는 한국 지사를 통해 국내에 최초로 소개된 버전이고, 3.0은 한글화까지 된 버전 되시겠다.

한글 윈도우 3.0과 한글 윈도우 3.1은 생각보다 차이가 많이 난다. 영문 윈도우 오리지널 3.0과 3.1 사이의 차이와는 좀 다른 구석이 있다. 그래서 이 점에 대해서 글을 좀 남겨야 할 필요를 느꼈다.

내가 태어나서 처음으로 접한 윈도우도 3.1이 아니라 3.0이다. 20여 년 전, 우리집 컴은 겨우 286 AT인데 이웃집 형의 컴퓨터는 386이고 아래아한글 2.0 전문용으로 화려한 윤곽선 글꼴을 찍어 내고 있었으며, Windows라는 꿈의 GUI 환경도 구동하고 있었다니, 초등학생 꼬마이던 본인은 감수성이 자극 받지 않을 수가 없었다. 알록달록한 아이콘과 컬러 그림들!

그때 처음 본 것은 3.1이 아니라 분명 3.0이었다.

한글 윈도우 3.0의 부팅 스플래시 화면이다. 영문 원판과 마찬가지로 어두운 파란 배경이며, copyright이라든가 Microsoft까지 전부 우리말로 번역이나 음차를 해서 한글로 표기했음을 알 수 있다. 저작권 경고문은 영문 원판의 스플래시 화면에는 없는데 한글판에서만 새로 추가되었다.

파란 배색 때문에 나는 윈도우 3.0의 부팅 화면과, 한메 타자 교사의 시작 화면이 비슷하다는 생각을 오래 전부터 해 왔다. 여러분도 동감하시는가?

3.1의 부팅 스플래시는 3.0의 것보다야 훨씬 더 유명하니, 기억하시는 분들이 많을 것이다. 손으로 그린 듯한 저 동글동글한 한글 서체가 인상적이다. 3.1에서만 처음이자 마지막으로 볼 수 있다. 3.11은 한글화되지 않았으며, 95부터 MS는 제품명은 세계 어디서나 무조건 영문 원형 그대로 표기해 오고 있으니 말이다.
윈도우 3.0을 구동한 화면이다. 한글판은 한옥 문 무늬를 연상케 하는 mun.bmp가 설치 직후에 기본 배경 그림으로 지정되어 있다. 영문판은 당연히 그렇지 않음. 3.1은 프로그램 제목 표시줄의 배경색이 그냥 어두운 군청색인 반면, 3.0은 옅은 파랑이고 무엇보다도 solid color가 아니라는 점이 인상적이다.

프로그램 아이콘은 완전히 모노크롬은 아니지만 그래도 전반적으로 회색 톤이 짙어서 채도가 낮다. 좋게 말하면 차분하고 가라앉은 느낌을 주고, 나쁘게 말하면 칙칙하다. 오로지 그래픽 에디터인 그림판만이 3.1의 그것과 별 차이가 없는 고채도 색상의 아이콘인 듯.
3.1은 메뉴의 배경색이 프로그램 제목 표시줄의 배경색과 동일하게 군청색이지만, 3.0은 검정이다.

그리고 이 모든 걸 떠나서, 3.0 한글판의 한글 서체는 3.1 한글판의 한글 서체보다 훨씬 더 못생기고 허접해 보인다는 걸 알 수 있다.
뭐, 한글뿐만 아니라 영문 서체도 엄청 엉성하다. 영문 윈도우 3.0의 영문 서체는 3.1의 그것과 동일하지만 한글 윈도우 3.0의 영문 서체는 그렇지 않다. 3.1에 가서야 일치가 이뤄졌다.

메뉴 단축키가 영문이 아니라 한글인 게 인상적인데, 이건 제어판에서 설정을 바꾸면 된다. 한글 윈도우 3.0과 3.1은 메뉴 단축키를 한글로 바꾸는 특이한 옵션이 존재했었다. 파일 메뉴가 ㅍ에 배당되어 있으니, 두벌식 기준으로 Alt+V를 누르면 되는 식이다. 이런 옵션은 윈도우 95 이후부터는 물론 완전히 사라졌으며, 결코 다시 도입되지 않았다. 일종의 흑역사.

세상에, 한글 윈도우의 한글 서체 이름은 처음부터 바탕, 돋움이 아니었다. 한글화 첫 버전인 윈도우 3.0에서의 명칭은 아직 명조와 고딕이었다. 개인적으로 굉장히 놀랐다. 엄청 옛날에는 MS에서 조합형 코드를 사용한 한글 도스를 만들기도 했다는데 마치 그런 걸 보는 느낌이다. 궁서와 굴림은 아직 있지도 않았고 겨우 2종.

윈도우 3.0은 아직 트루타입 글꼴이 없던 시절이었다. 그러니 New가 붙은 Courier New나 Times New Roman 같은 서체도 없었고, 글꼴 대화상자에 보다시피 볼드/이탤릭 옵션 같은 것도 없다.

한글 윈도우 3.0은 트루타입 글꼴 기술이 영문 윈도우 3.1보다 먼저 도입되었다고는 하지만, 운영체제가 기본 제공하는 글꼴이 윤곽선 트루타입 글꼴은 아니었다. 여전히 비트맵이다.

그리고 화면 하단에 드디어 한글 IME 도구모음줄이 보이시는가? 이것이 한국 마이크로소프트가 최초로 개발한 윈도우용 한글 IME이다. 저 도구모음줄은 드래그로 위치 이동이 되지 않았다.

날 더욱 놀라게 만든 건 도움말.
한글 윈도우 3.1과 한글 윈도우 95 초창기 제품들은 도움말이 해라체, 즉 반말이다. 그러나 한글 윈도우 3.0의 프로그램들의 도움말은 합쇼체, 즉 존댓말이다!
반말 도움말이 다시 존댓말로 복귀한 건 IE 4.0이 나오던 시기인 1997년쯤부터이다.

게다가 저 도트 노가다 이미지로 급조해 넣은 색인, 뒤로, 훑어보기 등의 버튼들은 도대체 뭐냐! 하긴, 영문 원판도 3.0은 저 버튼들이 이미지이긴 했다.

한글을 조합 중일 때는 비록 에디트 컨트롤처럼 기술적으로 IME-aware인 환경이라 할지라도 화면 하단에 조합 중인 글자(저기서는 ‘짝’)가 따로 또 뜨곤 했다. 이것이 3.1에서는 개선되었고, 윈도우 95에서는 조합 중일 때 커서가 네모 깜빡이로 변하는 수준까지 발전을 이뤘다.
윈도우 3.1 이래로 지금까지 운영체제의 기본 게임 중에서는 지뢰찾기가 지존의 폐인 양성 게임에 등극해 있지만, 1.0부터 3.0까지는 일명 오델로라고도 불리는 리버시 게임이 내장되어 있었다.
게임과 마찬가지로 굳이 한글판에만 적용되는 차이는 아니겠지만..
윈도우 운영체제가 기본 제공하는 프로그램들은 About 대화상자가 원래 천편일률적으로 똑같다. 동일한 ShellAbout 함수에다가 아이콘과 프로그램명만 달리해서 호출하기 때문이다.

이렇게 운영체제가 기본으로 제공하는 About 대화상자는 프로그램의 이름, 운영체제의 이름과 버전, 남은 메모리와 리소스, 사용자와 제품 번호 같은 걸 보여준다.

하지만 윈도우 3.0은 프로그램 관리자, 파일 관리자, 제어판 같은 관리 성격이 강한 프로그램만이 공용 About을 쓰고, 메모장이나 문서작성기 같은 보조 프로그램들은 자기네 약식 About 대화상자를 출력하고 있다.

윈도우 3.0과 3.1 사이에는 생각보다 차이가 많이 존재한다는 걸 실감할 수 있었다.

Posted by 사무엘

문자의 집합인 문자열(string)은 어지간한 프로그래밍 언어들이 기본으로 제공해 주는 기본 중의 기본 자료형이지만, 그저 기초라고만 치부하기에는 처리하는 데 내부적으로 손이 많이 가기도 하는 자료형이다.

문자열은 그 특성상 배열 같은 복합(compound) 자료형의 성격이 다분하며, 별도의 가변적인 동적 메모리 관리가 필요하다. 또한 문자열을 어떤 형태로 메모리에 저장할지, 복사와 대입은 어떤 형태로 할지(값 내지 참조?) 같은 전략도 구현체에 따라서 의외로 다양하게 존재할 수 있다.

그래서 C 언어는 컴퓨터 자원이 열악하고 가난하던 어셈블리 시절의 최적화 덕후의 정신을 이어받아, 언어 차원에서 따로 문자열 타입을 제공하지 않았다. 그 대신 충분히 크게 잡은 문자의 배열과 이를 가리키는 포인터를 문자열로 간주했다. 그리고 코드값이 0인 문자가 문자열의 끝을 나타내게 했다.

그 이름도 유명한 null-terminated string이 여기서 유래되었다. 오늘날까지 쓰이는 역사적으로 뿌리가 깊은 운영체제들은 응당 어셈블리나 C 기반이기 때문에, 내부 API에서 다 이런 형태의 문자열을 사용한다.
그리고 파일 시스템도 이런 문자열을 사용한다. 오죽했으면 이를 위해 MAX_PATH (=260)같은 표준 문자열 길이 제약까지 있을 정도이니 말 다 했다. 그렇기 때문에 null-terminated string은 앞으로 결코 없어지지 않을 것이며 무시할 수도 없을 것이다.

딱히 문자열만을 위한 별도의 표식을 사용하지 않고 그저 0 문자를 문자열의 끝으로 간주하게 하는 방식은 매우 간단하고 성능면에서 효율적이다. 지극히 C스러운 발상이다. 그러나 이는 buffer overflow 보안 취약점의 근본 원인을 제공하기도 했다.

또한 이런 문자열은 태생적으로 문자열 자기 내부엔 0문자가 또 들어갈 수 없다는 제약도 있다. 하지만 어차피 사람이 사용하는 표시용 문자열에는 코드 번호가 공백(0x20)보다 작은 제어 문자들이 사실상 쓰이지 않기 때문에 이는 그리 심각한 제약은 아니다. 문자열은 어차피 문자의 배열과는 같지 않은 개념이기 때문이다.

문자열을 기본 자료형으로 제공하는 언어들은 대개 문자열을 포인터 형태로 표현하고, 그 포인터가 가리키는 메모리에는 처음에는 문자열의 길이가 들어있고 다음부터 실제 문자의 배열이 이어지는 형태로 구현했다. 그러니 문자열의 길이를 구하는 요청은 O(1) 상수 시간 만에 곧바로 수행된다. (C의 strlen 함수는 그렇지 않다)

그리고 문자열의 길이는 대개 machine word의 크기와 일치하는 범위이다. 다만, 과거에 파스칼은 이례적으로 문자열의 크기를 16비트도 아닌 겨우 8비트 크기로 저장해서 256자 이상의 문자열을 지정할 수 없다는 이상한 한계가 있었다. 더 긴 문자열을 저장하려면 다른 특수한 별도의 자료형을 써야 했다.

과거에 비주얼 베이직은 16비트 시절의 버전 3까지는 “포인터 → (문자열의 길이, 포인터) → 실제 문자열”로 사실상 실제 문자열에 접근하려면 포인터를 이중으로 참고하는 형태로 문자열을 구현했다. 어쩌면 VB의 전신인 도스용 QuickBasic도 문자열의 내부 구조가 그랬는지 모르겠다.

그러다가 마이크로소프트는 훗날 OLE와 COM이라는 기술 스펙을 제정하면서 문자열을 나타내는 표준 규격까지 제정했는데, COM 기반인 VB 4부터는 문자열의 포맷도 그 방식대로 바꿨다.

일단 기본 문자 단위가 8비트이던 것이 16비트로 확장되었다. 마이크로소프트는 자기네 개발 환경에서 ANSI, wide string, 유니코드 같은 개념을 한데 싸잡아 뒤죽박죽으로 재정의한 것 때문에 문자 코드 개념을 좀 아는 사람들한테서 많이 까이고 있긴 하다. 뭐, 재해석하자면 유니코드 UTF16에 더 가깝게 바뀐 셈이다.

OLE 문자열은 일단 겉보기로는 null-terminated wide string을 가리키는 포인터와 완전히 호환된다. 하지만 그 메모리는 OLE의 표준 메모리 할당 함수로만 할당되고 해제된다. (아마 CoTaskMemAlloc) 그리고 포인터가 가리키는 메모리의 앞에는 문자열의 길이가 32비트 정수 형태로 또 들어있기 때문에 문자열 자체가 또 0문자를 포함하고 있을 수 있다.

그리고 문자열의 진짜 끝부분에는 0문자가 1개가 아니라 2개 들어있다. 윈도우 운영체제는 여러 개의 문자열을 tokenize할 때 double null-termination이라는 희대의 괴상한 개념을 종종 사용하기 때문에, 이 관행과도 호환성을 맞추기 위해서이다.

2중 0문자는 레지스트리의 multi-string 포맷에서도 쓰이고, 또 파일 열기/저장 공용 대화상자가 사용하는 확장자 필터에서도 쓰인다. MFC는 프로그래머의 편의를 위해 '|'(bar)도 받아 주지만, 운영체제에다 전달을 할 때는 그걸 다시 0문자로 바꾼다. ^^;;;

요컨대 이런 OLE 표준 문자열을 가리키는 포인터가 바로 그 이름도 유명한 BSTR이다. 모든 BSTR은 (L)PCWSTR과 호환된다. 그러나 PCWSTR은 스택이든 힙이든 아무 메모리나 가리킬 수 있기 때문에 그게 곧 BSTR이라고 간주할 수는 없다. 관계를 알겠는가? BSTR은 SysAllocString 함수를 통해 생성되고 SysFreeString 함수를 통해 해제된다.

'내 문서', '프로그램 파일' 등 운영체제가 특수한 용도로 예정하여 사용하는 디렉터리를 구하는 함수로 SHGetSpecialFolderPath가 있다. 이 함수는 MAX_PATH만치 확보된 메모리 공간을 가리키는 문자 포인터를 입력으로 받았으며, 특수 폴더들을 CSIDL이라고 불리는 일종의 정수값으로 식별했다.

그러나 윈도우 비스타에서 추가된 SHGetKnownFolderPath는 폴더들을 128비트짜리 GUID로 식별하며, 문자열도 아예 포인터의 포인터 형태로 받는다. 21세기에 도입된 API답게, 이 함수가 그냥 메모리를 따로 할당하여 가변 길이의 문자열을 되돌려 준다는 뜻이다. 260자 제한이 없어진 것은 좋지만, 이 함수가 돌려 준 메모리는 사용자가 따로 CoTaskMemFree로 해제를 해 줘야 한다. SysFreeString이 아님. 메모리만 COM 표준 함수로 할당했을 뿐이지, BSTR이 돌아오는 게 아닌 것도 주목할 만한 점이다.

예전에 FormatMessage 함수도 FORMAT_MESSAGE_ALLOCATE_BUFFER 플래그를 주면 자체적으로 메모리가 할당된 문자열의 포인터를 되돌리게 할 수 있는데, 이놈은 윈도우 NT 3.x 시절부터 있었던 함수이다 보니, 받은 포인터를 LocalFree로 해제하게 되어 있다.

이렇게 운영체제 API 차원에서 메모리를 할당하여 만들어 주는 문자열 말고, 프로그래밍 언어가 제공하는 문자열은 메모리 관리에 대한 센스가 추가되어 있다. 대표적인 예로 MFC 라이브러리의 CString이 있다.

CString 자체는 BSTR과 마찬가지로 언뜻 보기에 PCWSTR 포인터 하나만 멤버로 달랑 갖고 있다. 그래서 심지어 printf 같은 문자열 format 함수에다가 "%s", str처럼 개체를 명시적인 형변환 없이 바로 넘겨 줘도 괜찮다(권장되는 프로그래밍 스타일은 못 되지만).

그런데 그 포인터의 앞에 있는 것이 단순히 문자열 길이 말고도 더 있다. 바로 레퍼런스 카운트와 메모리 할당 크기. 그래서 문자열이 단순 대입이나 복사 생성만 될 경우, 그 개체는 동일한 메모리를 가리키면서 레퍼런스 카운트만 올렸다가, 값이 변경되어야 할 때만 실제 값 복사가 일어난다. 이것을 일명 copy-on-modify 테크닉이라고 하는데, MFC 4.0부터 도입되어 오늘날에 이르고 있다. 이는 상당히 똑똑한 정책이기 때문에 이것만 있어도 별도로 r-value 참조자 대입 최적화가 없어도 될 정도이다.

메모리 할당 크기는 문자열에 대해 덧셈 같은 연산을 수행할 때 메모리 재할당이 필요한지를 판단하기 위해 쓰이는 정보이다. MFC는 표준 C 라이브러리에 의존적이기 때문에 이때는 응당 malloc/free가 쓰인다. 재할당 단위는 보통 예전에 비해 배수 단위로 기하급수적으로 더 커진다.

CString이 그냥 포인터와 크기가 같은 반면, 표준 C++ 라이브러리에 존재하는 string 클래스는 비주얼 C++ 2010 x86 기준 개체 하나의 크기가 28바이트나 된다. 길이가 16 이하인 짧은 문자열은 그냥 자체 배열에다 담고, 그보다 긴 문자열을 담을 때만 메모리를 할당하는 테크닉을 쓰기 때문이다. 그리고 대입이나 복사를 할 때마다 CString 같은 reference counting을 하지 않고, 일일이 메모리 재할당과 값 복사를 한다.

글을 맺겠다.
C/C++이 까이는 여러 이유 중 하나는 라이브러리가 지저분하고 동일 기능의 중복 구현이 너무 많아서 혼란스럽다는 점이다. 문자열도 그 범주에 정확하게 속하는 요소일 것이다. 메모리 할당과 해제 자체부터가 구현체 중복이 한둘이 아니니... 어지간히 덩치와 규모가 있는 프레임워크 라이브러리는 그냥 자신만의 문자열 클래스 구현체를 갖고 있는 게 이상한 일이 아니다. 하지만 그건 C/C++이 쓰기 편리한 고급 언어와 시스템 최적화 오덕질이라는 두 토끼를 모두 잡으려다 어쩔 수 없이 그리 된 것도 강하다.

문자열에 대한 이야기 중에서 일부는 내가 예전 블로그 포스트에서도 한 것도 있지만, 이번 글에 처음으로 언급한 내용도 많을 것이다. 프로그래밍 언어 중에는 문자열을 다루기가 기가 막히게 편리한 것이 있는데, 그런 것도 내부적으로는 다 결국은 컴퓨터가 무진장 고생해서 결과물을 만들어 내는 것이다.
컴퓨터가 받아들이고 뱉어내는 문자열들이 내부적으로 어떤 구현체에 의해 어떤 처리를 거치는지를 생각해 보는 것도 프로그래머로서는 의미 있는 일일 것이다.

Posted by 사무엘

1.

<날개셋> 한글 입력기의 개발 작업은 단순히 새로운 기능을 구현하거나 알려진 버그를 수정하는 것 말고도, 멀쩡히 동작하는 기능의 내부 구현 형태를 바꾸는 리팩터링도 무시 못 할 비중을 차지하고 있다.

이미 지금도 문제가 없긴 하지만, 열기-닫기 내지 할당-해제 같은 패턴은 어지간하면 클래스의 생성자와 소멸자가 알아서 하게 바꿔서 리소스 누수(leak)를 컴파일러 차원에서 원천적으로 차단하고 있으며,
최근에는 비주얼 C++ 2010으로 갈아탄 덕분에 지저분한 임시 #define 함수들을 지역 변수 형태의 람다 함수로 교체하는 재미가 쏠쏠하다. 예를 들어 이런 것 말이다.

BEFORE
#define PickNumber(e) ((e)[1] ? wcstol((e), &f, 16): *(e))

AFTER
auto PickNumber = [&f](PCWSTR e) -> int { return e[1] ? wcstol(e, &f, 16): *e; };

별도의 함수로 추가하기에는 너무 지엽적이고 한 함수 안에서만 잠깐 쓰고 마는 반복적인 루틴들은 람다로 싸 주는 게 딱이다. type-safety가 보장되고, scope도 엄격하게 정해지고, 이 루틴을 매번 인라인으로 expand할지 아니면 그냥 함수 호출로 처리해서 코드 크기를 줄일지를 컴파일러가 좀 더 유연하게 판단할 수 있기 때문에 아주 좋다.

예전에는 C++에 대해서 C with classes라고 배웠겠지만, 이제는 C++은 C with classes라고만 정의하기에는 설명에 누락된 요소가 너무 많아졌다.
람다 함수를 전역 변수로 선언하는 건 문법적으로 불가능하지는 않으나, 그럴 바에야 그냥 재래식 형태의 함수를 하나 선언하고 말지 아무런 특별한 의미가 없을 것이다.

2.

그런데, 이렇게 리소스 누수를 막기 위해서 노력하고 있지만 구조체에다 함께 넘어온 핸들이나 메모리 포인터는 그것만 따로 클래스의 소멸자가 자동으로 소멸하게 할 수 없으니 구조적으로 여전히 누수 위험이 존재한다.

예를 들어 CreateProcess 함수는 실행 후 해당 프로세스에 대한 핸들을 PROCESS_INFORMATION 구조체에다가 되돌려 준다. 이 값을 이용해서 프로그램은 자신이 새로 실행한 프로그램이 실행이 끝날 때까지 기다린다거나 할 수 있다. 하지만 실행된 프로세스가 종료되더라도 그 프로세스를 가리키던 핸들은 해제되지 않는다. 호스트 프로그램이 핸들을 닫아 줘야만 완전히 해제된다.

CreateProcess 함수를 자주 쓴다면 핸들 해제까지 모든 작업을 자동화해 주는 클래스를 만들어서 쓰는 게 효과적이다. 사실, 이 함수는 받아들이는 인자가 많고 기능 한번 쓰는 게 번거로운 편이기 때문에 클래스를 쓸 법도 하지만, 어쩌다 한 번 쓰고 마는 특수한 함수를 전부 클래스로 감싸는 건 좀 낭비처럼 보이는 게 사실이다.

<날개셋> 편집기에는 있으나마나한 잉여이긴 하지만 명색이 텍스트 에디터이다 보니 인쇄 기능이 있다.
그런데 한때는 인쇄를 한 뒤에 자신이 사용한 프린터 DC를 해제하지 않아서 GDI 개체 누수가 생기는 버그가 있었다.
물론 이건, 리소스 제한이 있는 윈도우 9x에서 이 프로그램을 한 번 실행한 후, 프린터 드라이버를 이용한 인쇄(화면 인쇄 말고) 명령을 연달아 몇백, 몇천 번쯤 내려야(한 번에 몇백, 몇천 페이지를 인쇄하는 것과는 무관) 여파가 나타날 버그이니, 현실적으로는 아무런 위험이 아닌 것이나 마찬가지이다.

이 문제의 원인은 PrintDlg 함수가 PRINTDLG 구조체에다가 넘겨준 hDC 멤버(프린터 DC)를 해제하지 않아서였다.
그런데 이런 실수가 들어갈 법도 했던 게, MSDN에서 해당 함수나 해당 구조체에 대한 설명 어디에도, 사용이 끝난 DC를 처분하는 것에 대해서는 언급이 없었다.
이거 혹시 해제해야 하는 게 아닌지 미심쩍어서 내가 우연히 잉여질 차원에서 다른 예제 코드를 뒤져 본 뒤에야 DeleteDC로 해제를 해야 한다는 걸 알게 되었고, 예전 코드에 리소스 누수 버그가 있음을 깨달았다.

하긴, 내 기억이 맞다면, COM 오브젝트도 프로그래머가 Release를 제대로 안 해서 개체 누수가 하도 많이 생기다 보니 MS에서도 골머리를 썩을 정도였다고 하더라. 현실은 이상대로 되질 않는가 보다.

3.

윈도우 운영체제의 device context에 대해서 보충 설명을 좀 할 필요를 느낀다.
DC라는 건 그림을 그리는 매체가 (1) 화면, (2) 메모리(대부분은 화면에다 내보낼 비트맵을 보관하는 용도), 아니면 (3) 프린터 이렇게 셋으로 나뉜다. 화면용 DC는 GetDC나 GetWindowDC를 통해 HWND 오브젝트로부터 얻어 오고 해제는 ReleaseDC로 한다.

그러나 나머지 두 DC는 화면 DC와는 달리, DeleteDC로 해제한다는 차이가 있다. 화면용 DC는 운영체제가 통합적으로 관리하는 성격이 강한 반면, 나머지는 전적으로 사용자 프로그램의 재량에 달린 비중이 커서 그런 것 같다.

메모리 DC는 화면 같은 다른 물리적인 매체 DC와 연계를 할 목적으로 만들어지는 가상의 DC이므로, 보통 CreateCompatibleDC를 통해 이미 만들어진 DC를 레퍼런스로 삼아서 생성된다. 레퍼런스 DC가 무엇이냐에 따라서 하다못해 pixel format 같은 거라도 차이가 날 수 있기 때문이다.

그 반면 프린터 DC는 대개 가장 수준이 낮은 CreateDC를 통해 만들어지는데, 응용 프로그램이 특정 디바이스를 지목해서 DC를 하드코딩으로 생성하는 경우는 거의 없고 보통은 사용자에게 인쇄 대화상자를 출력한 뒤에 운영체제의 GUI가 생성해 주는 DC를 그대로 사용하면 된다.

사실, 프린터야 인쇄 전과 인쇄 후에 프린터에다 초기화 명령을 내리고 종이를 빼내는 등 여러 전처리· 후처리 작업이 필요하고 그런 저수준 명령은 프린터 하드웨어의 종류에 따라 다 다르다.
메모리는 프린터만치 하드웨어를 많이 가리지는 않겠지만, 그래도 그래픽을 보관하기 위해 메모리를 할당하고 나중에 해제하는 작업이 필요하다.

그에 반해 단순히 화면에다가 그림을 찍는 건 각 context별로 좌표를 전환하고 클리핑 영역 설정을 바꾸는 것 외에는 별다른 오버헤드가 존재하지 않는다. 도스 시절의 그래픽 라이브러리는 그런 DC 같은 추상화 계층 자체가 아예 존재하지도 않았으니 말이다.
그런 오버헤드의 위상이 ReleaseDC와 DeleteDC의 차이를 만든 것 같다.

Posted by 사무엘

※ 셸 프로그램

명령 프롬프트 하나만 달랑 떠 있는 게 아니라 최소한의 GUI를 갖춘 컴퓨터 운영체제에는 셸이라는 게 존재하며, 그 셸을 구동하는 역할을 하는 프로그램이 있다. 그것이 맥 OS는 Finder이고, 윈도우는 95 버전 이래로 Explorer(탐색기)가 셸 역할을 하고 있다.
리눅스는 저 두 상업용 OS만치 셸과 커널이 일심동체인 형태가 아니기 때문에, 딱 떨어지는 단일 셸 브랜드가 없다.

95 이전 3.x 시절에 윈도우 운영체제의 셸은 도스 계열과 NT 계열 모두 그 이름도 유명한 '프로그램 관리자'(ProgMan.exe)라는 MDI 프로그램이었다. 알록달록한 32*32 크기의 16색 프로그램 아이콘들은 초등학생이던 본인에게 굉장히 아름다운 기억으로 남아 있다.

하지만 잘 알다시피 프로그램 관리자는 운영체제의 셸로서는 그리 잘 만들어진 프로그램이 아니었다. 기능이 무척 빈약하고 이것 자체도 여러 프로그램들 중 하나일 뿐, 운영체제 전체를 아우른다는 느낌을 사용자에게 못 줬다. 그룹 안에 다단계 그룹도 못 만들었고..-_-;;
또한 범용적인 파일 관리 유틸리티 기능이 전무했기 때문에 이건 또 '파일 관리자'라는 별도의 프로그램을 통해서 해야만 했다.

게다가 윈도우는 win.ini라는 환경 설정 파일에서 [boot] 섹션에 있는 shell=progman.exe라는 문장을 다른 것으로 고치면, 전통적인 프로그램 관리자 대신에 다른 것으로 셸 프로그램을 손쉽게 대체할 수 있었다.

그래서 윈도우 3.x는 프로그램 관리자를 대체하는 별도의 셸 유틸리티가 존재하기도 했다. 시작 메뉴, 내 컴퓨터, 탐색기 등을 통해 운영체제의 셸로서 explorer.exe의 지위가 확고해진 오늘날에는 이것은 꽤나 상상하기 힘든 모습이다.

당장 떠오르는 건 20여 년 전에 명성을 떨쳤던 Norton Desktop이라는 프로그램이다. 그 당시 도스용 노턴 유틸리티는 버전이 6~7 사이였고 노턴 커맨더라는 도스용 셸도 현역이었는데, 그 회사에서는 한편으로 윈도우용으로도 그런 걸출한 프로그램을 만들었다.

노턴 데스크탑은 화면 보호기도 자체적으로 운영하고 모든 프로그램들의 시스템 메뉴에다 특수한 기능을 추가하기도 했으며, 독자적인 바탕 화면을 구동하면서 윈도우 3.x를 전반적으로 매킨토시와 비슷한 형태로 만들어 줬다. 16비트 윈도우는 오늘날의 운영체제보다는 한 프로그램이 시스템 전체에 영향을 끼치가 훨씬 더 쉽기도 했으니 말이다.

※ 한컴 셸과 윈도우용 아래아한글 초창기 버전

국내에서는 1990년대 중반에 한컴에서 '한컴 셸'이라는 프로그램을 개발한 적이 있다. 화면의 한쪽 귀퉁이에 여러 프로그램들의 아이콘이 나열되는 게 마치 오늘날 맥 OS의 Dock과 비슷했다. 이것으로 기존 프로그램 그룹/폴더에 접근이 가능하고 제어판이나 탐색기도 띄우고, 운영체제를 종료할 수도 있었기 때문에 이것만 있으면 다른 셸 프로그램이 필요하지 않았다.

사진은 아래아한글 3.0b 기준이지만, 내 기억으로 아래아한글 97에도 한컴 셸이 있었다. 윈도우 95/NT4의 셸에 더 친화적인 기능들이 추가되고 버튼들도 90년대 말의 유행이던 flat 스타일로 바뀌었다. (마우스 포인터가 가리키고 있는 버튼에만 3D 테두리가 얇게 생기는 그 형태)

그런데 이 역시 97 초기판에만 있었고, 8· 15 특별판(1998)이나 국제판/기능 강화판(1999)에서는 사라졌다. 윈도우 9x 이래로 탐색기 셸 자체가 기능이 굉장히 강력해졌기 때문에 그때부터는 별도의 셸 유틸리티에 대한 수요와 의미가 없어졌기 때문일 것이다. 특히 IE4와 통합을 이루면서 윈도우 운영체제의 셸은 완전히 환골탈태를 했으니 말이다.

아마 아래아한글 3.0b나 기껏해야 96까지만 해당일 것이다.
그 당시 이 프로그램에는 한컴 셸 동반용으로 추정되는 나침반, 시계, 계산기처럼 워드 프로세서와 직접적인 관계가 없는 액세서리 프로그램도 포함돼 있었다. 지금의 운영체제에서는 제대로 실행이 안 되는 듯한데, 예전에 분명히 돌려 봤던 기억이 난다.

시간이 흐르면서 그런 것들은 거의 다 역사 속으로 사라졌다. 그나마 21세기에까지 장수한 보조 유틸리티는 아래아한글 97과 함께 도입된 '한컴 쪽지'가 유일하다. 그것도 윈도우 7부터는 스티커 메모라는 대체 프로그램이 운영체제 차원에서 생겼으니 필요가 없어진 상태.

옛날에 윈도우용 아래아한글 3.0은 Windows에서도 도도하게 완전 독자적인 GUI와 독자적인 GUI 글꼴, 독자적인 문자 입출력 체계를 쓴 데다, 기술적으로도 Win32s + 별도의 메모리 서버까지 요구하는 등 군계일학 유아독존 포스가 압권이었다.

도스용 아래아한글만 만들던 개발팀이 단기간에 프로그래밍 공부를 얼마나 해야 윈도우 운영체제의 구조를 완전히 마스터하여 방대한 도스용 프로그램을 윈도우용으로 그것도 그런 기술 수준으로 포팅할 수 있었을까? 혹시 공밀레?

이때는 한컴이 금방이라도 독자적인 운영체제를 새로 만들기라도 할 것처럼 보였다. 사실, 비슷한 타이밍 때 나왔던 큰사람의 이야기 7.0 도스용도 도움말을 잘 뒤져 보면 개발팀이 한국형 32비트 운영체제를 자체 개발하겠다는 포부를 밝힌 대목이 있었다. 지금 생각하면 그때 사람들이 참 순진/순수했던 것 같다.. ^^

물론, 윈도우용이 처음 나왔던 3.0, 그리고 에디팅 엔진을 다 갈아엎었던 워디안 때 아래아한글이 버그 때문에 정말 욕을 많이 얻어먹은 건 사실이다. 까일 건 까여야 마땅하지만 그 첫 삽을 뜨기가 얼마나 힘들고 어려웠을지 본인은 프로그래머로서 이해는 한다.

아, 아래아한글 3.0x가 사용했던 그 특유의 GUI 디자인은 이미 아시는 분도 있겠지만 NeXTSTEP에서 따 온 것이다. 아이폰이 나오기 훨씬 전부터 아래아한글이 나름 스티브 잡스 진영에서 만든 디자인을 수용한 적이 있다는 뜻 되겠다. 다만, 메뉴에 카테고리를 구분하는 separator가 없던 것은 좋은 디자인이 아닌 것 같다.

그리고 대화상자의 GUI 컨트롤 중엔, 콤보 상자와 용도가 비슷하지만 콤보 상자보다 더 static하면서 개수가 그리 많지 않은 컨텐츠 중 하나를 선택할 수 있는 '콤보 버튼'이 있다. 예를 들어 글꼴 리스트는 사용자의 컴퓨터에 설치된 글꼴이 무엇이냐에 따라서 dynamic하게 바뀔 수 있지만, 워드 프로세서가 제공하는 문단 정렬 방식 '왼쪽, 중앙, 오른쪽, 혼합' 같은 것은 수가 그리 많지 않으면서 내용이 절대 고정불변이지 않은가. 그런 것을 선택할 수 있다.

또한 스크롤 막대의 좌우, 상하 버튼이 한데 붙어 있는 것도 이 GUI의 특징 중 하나이다.

※ 여담

하긴, 도스 시절에도 셸 유틸리티가 당연히 있었다. 이때의 셸은 윈도우처럼 초보자들을 위한 GUI 기능을 강화한 놈, 아니면 파일 관리 유틸리티에 더 특화된 놈으로 나뉘었다. 후자에 속하는 것이 바로 노턴 커맨더나 MDIR 같은 유명한 프로그램임.

도스 시절에는 아무래도 컴에 대한 접근성이 지금보다는 다소 떨어졌으며, 그래픽 셸을 찾아 쓸 정도의 사람이라면 이미 그래픽 셸이 필요치 않은 파워 유저였다. 그렇기 때문에 도스용 셸 유틸은 GUI보다는 아무래도 매니악한 파일 관리 기능 특화로 더 가는 경향이 있었다.

사실, MS-DOS 자체도 한 4.0부턴가 5.0부터 도스 셸이라는 잉여에 가까운 파일 관리 유틸리티가 있었다. 그냥 밋밋한 UI에 기능도 평범한 편이지만 나름 드래그 드롭 기능이 있었으며, 그리고 하드디스크에 존재하는 모든 파일들을 한 리스트로 뽑아 주는 기능은 윈도우 파일 관리자에도 없고 이놈만의 전매특허였다. 물론, 이건 하드디스크 전체에 존재하는 파일 수가 수천~수만 정도에 불과했던 옛날이니까 가능했던 일이다.

이런 맥락을 이어받아 오늘날의 GUI 시대에도, 비록 운영체제의 기본 셸을 대체하려는 프로그램은 맥이 끊어졌지만, 전문 파일 관리 유틸리티는 건재하다. 토탈 커맨더라든가 넥서스 파일 같은 프로그램이 있다. 여러 단축키를 통해 기본 셸 프로그램보다 원하는 프로그램이나 파일, 폴더에 훨씬 더 빨리 접근할 수 있고, 한 프로그램 안에서 압축 파일도 쉽게 다루고 FTP 연계도 되는 편리한 기능에 대한 수요가 없지 않기 때문이다.

끝으로, 옛날 글들을 보면 알 수 있듯, 난 한동안은 shell을 '쉘'이라고 표기해 왔다. 도스 시절부터 프로그램이나 PC 잡지들이 다 그렇게 표기했기 때문이다. 그때 쉘 대신 셸을 쓴 프로그램은 한글 MS-DOS가 제공하던 '도스 셸'밖에 없었다. 진짜 그거 딱 하나밖에 못 봤다.
그랬는데, 외래어 표기법상 '셸'이 맞다고 하니 이 글부터 시작해서 앞으로는 셸을 쓰도록 하겠다. 틀렸으면 고치면 되지. ㅎㅎ

Posted by 사무엘

지난 8월말에 잘 알다시피 <날개셋> 한글 입력기 6.7이 완성되고 공개됐다. 내가 만들었지만 나 자신도 잘 쓰고 있다. 의미심장한 중요한 기능들이 많이 추가되어 아주 만족스럽다.

프로그램의 한 버전이 완성된 후, 조금 시간이 흐르면 버그 수정이나 새로운 아이디어 구현, 기능 추가를 위해서 결국 프로그램 소스를 또 건드리게 되고, 내가 쓰는 개발 중간 버전과 직전 완성 버전 사이에는 차이가 생기게 된다. 그 첫 차이가 생기기까지 걸리는 시간은 생각보다 길지 않다.

이번 6.7도 그 점에서는 예외가 아니다. 벌써 다음 버전 작업이 시작되었다. 프로그램 내부의 버그가 발견되었거나 새로운 기능이 떠오른 건 아니고, 단지 운영체제의 특성과 관련된 enhancement가 불가피하게 생기게 됐다. 그 내역은 다음과 같다.

1. 테마가 적용된 옅은 파랑 선택막대

<날개셋> 한글 입력기의 외부 모듈에서 한자 선택 UI를 꺼내면 외형이 윈도우 7 기준으로 지금까지(up to 6.7)는 왼쪽과 같았다. 그렇던 것을 다음 버전부터는 오른쪽처럼 나오게 수정했다.

highlight 색상이 너무 옅었던 것을 좀 더 진하게 하고, 아이템의 크기를 약간 더 키웠다. 예전보다 보기가 훨씬 더 좋아졌다. 크기를 약간 키웠는데도 MS IME의 목록이 <날개셋>의 그것보다 여전히 더 크다.

잘 알다시피 MS에서는 소프트웨어의 GUI에서 highlight된 항목을 표시하는 방법을 슬금슬금 교체해 오고 있다.
전통적인 방법은 파란 바탕 solid color에다가 하양 글씨였다. 그 이름도 유명한 GetSysColor(COLOR_HIGHLIGHT) 말이다. 아니면, 컨텐츠 자체에 여러 색깔이 서식 형태로 들어갈 수 있는 워드 프로세서 같은 곳에서 블록 같은 걸 표시하는 방법은 흰 바탕을 검정으로 바꾸는 XOR 반전색이 통용되어 왔다.

그러나 요즘 MS에서 밀고 있는 방법은 배경에다 그냥 옅은 파랑을 씌우는 것이다. 이 기법의 원조는 사실 MS 오피스 2000의 '엑셀'로 생각보다 오래 됐지만, 워드에서까지 블록이 전통적인 반전색 대신 옅은 파랑으로  표시되기 시작한 건 오피스 2007부터이다.

윈도우 XP부터는 리스트 컨트롤에서 드래그 사각형을 점선 사각형 대신 옅은 파랑으로 대체하는 LVS_EX_DOUBLEBUFFER 스타일을 도입하였으며, 비스타부터는 메뉴와 운영체제의 공용 컨트롤(리스트 뷰, 트리)에서 선택 막대까지 반전색 대신 알록달록 옅은 파랑 그러데이션이 도입되었다.

그리고 이 테마 색상은 운영체제의 시스템 색상의 영향을 받지 않는다.
Aero를 사용 중일 때에는 잘 알다시피 GPU가 합성해 내는 glass 프레임의 색깔만 바꿀 수 있지, 기존 시스템 색상은 바뀌지 않는다. 어찌 보면 시스템 색상도 점점 과거의 유물처럼 돼 간다는 뜻 되겠다.

그런데 본인은 그 옅은 파랑이 윈도우 비스타나 7이나 동일한 줄로 지금까지 알고 있었는데, 그렇지 않다. 똑같은 Aero 기반이지만 비스타가 약~간 더 옥색에 가까웠고 7이 좀 더 파래졌다.

또한 그 색상도 알고 보면 짙고 옅은 구분이 존재한다. 7은 옅은 색과 짙은 색의 차이가 비스타 시절보다 더 커졌다(위 그림에서 왼쪽의 상하 한 쌍이 비스타 것,, 오른쪽의 한 쌍은 7 것). 그래서 이를 조정함으로써 이제는 비스타와 7에서 모두 보기 좋은 색상이 나오게 되었다. 지금까지 사용하던 채색 방법은 비스타에서는 어차피 별 차이가 없던 반면, 7에서는 너무 옅게 나온다는 문제가 있었다.

2. 윈도우 8 지원

시기가 시기인 만큼 <날개셋> 한글 입력기의 다음 버전은 여건이 허락하는 한 윈도우 8의 지원 강화가 계획되어 있다.
<날개셋>은 지금까지 윈도우 2000에서 발생하는 특수한 문제 해결(아직 윈98이 대세이던 시절), 외부 모듈 첫 개발, 64비트 지원 등 외부적인 큰 환경 변화를 몇 차례 대면했었는데, 윈도우 8 지원도 상당히 도전적인 과업이 될 것 같다.

우선, 윈도우 8을 접한 소감부터 좀 말하자면, 이제 얘들은 XP, 비스타 같은 이름을 일일이 짓기가 귀찮아졌는지, 연도도 아니고 숫자를 버전과 아무 관계 없는 브랜드명으로 쓰기로 작정을 한 모양이다. 윈8의 내부 버전은 6.2이다. (비스타가 6.0, 7은 6.1)

GUI가 동글동글하던 것이 전반적으로 다시 각진 컨셉으로 바뀌고, 그러데이션이 단색(solid color)으로 바뀌는 등, 좀 더 검소해지고 단순해졌다(simplify). 의외이다.

컴덕후라면 이미 익히 알듯이 데스크톱 모드에 이어 메트로 모드라는 게 생겼으며, 메트로 모드는 확실히 과거와의 호환성을 버리고 좀 더 '새끈하고' 스마트폰 앱과 더 친화적인 응용 프로그램 환경을 추구한 듯하다.
근데 데스크톱 모드에 도대체 시작 버튼을 무슨 생각으로 없애 버렸는지는 잘 모르겠다.

윈8에서는 문자 입력기 쪽 인터페이스가 완전히 바뀌는 바람에 기존 한글 IME들은 메트로 모드에서는 동작하지 않으며, 데스크톱 모드에서도 기존 IME 도구모음줄(language bar)가 누락된 채 거의 반쪽짜리 상태로 동작한다. 특히 메트로 모드에서 동작하려면 IME 프로그램이 반드시 디지털 서명이 돼 있어야 한다고 그런다.

무엇보다 심각한 문제는, 기존 API로는 운영체제에 설치되어 있는 IME 프로그램들이 전혀 조회가 되지 않는다는 점이다. 또한 상태 표시 아이콘 쪽도 알다시피 크게 바뀌었기 때문에 이에 대한 대처를 하려면 적지 않은 시간과 수고가 필요할 것 같다.

세벌식 파워업은 수동으로 두벌/세벌 전환을 한번 해 준 뒤에 돌리면 자동 글자판 전환이 다행히 잘 된다. 그러나 IME 설정 대화상자를 꺼내기가 굉장히 불편해졌는데(일일이 제어판으로 들어가야 함. 예전처럼 우클릭만으로 되지 않는다) IME 설정 대화상자를 곧바로 꺼내는 기능이 동작하지 않기 때문에 이에 대한 패치는 해야겠다.

이렇듯, 프로그램 자체의 기능과는 전혀 무관하게 프로그램을 또 고쳐야 할 부분이 몇 군데 생겼다. 그러나 이번 6.7은 그것만 빼면 현재까지는 여전히 버그가 발견된 게 없고 최고의 완성도로 만들어져 있다..

참고로 윈8은 명령 프롬프트에서 '다다.' 글자가 덧나는 버그는 고쳐져 있었다. 그리고 모든 프로세스에서 사용 중인 IME의 종류와 상태가 한데 공유된다! IME가 각 프로세스의 스레드별로 따로 기어들어가는 게 아니라, 별도의 전용 프로세스를 통해 IPC를 써서 응용 프로그램들과 소통하는 것 같다!

※ 여담

- 난 내 컴퓨터로 서식이 없는 글을 쓸 때 무슨 프로그램을 써서 할지가 고민된다.
일단 윈도우에서는 내가 만든 <날개셋> 편집기가 심리적으로 마치 우리집 안방에 있는 것 같은 편안함과 가벼움을 선사한다. 정다운(?) 비트맵 글꼴과 화려하기 그지없는 고급 입력 기능들을 그대로 쓸 수 있으니 이것도 좋다.

한편, 맥 OS의 텍스트 편집기는 비록 한글 입력기의 자유도는 뒤쳐지는 반면, 찍히는 글꼴의 품질이 윈도우와는 넘사벽급으로 차이가 나고 너무 우수하니 이 또한 글 쓰는 즐거움을 선사하는 요인이다.
두 장점을 하나로 합치려면 결국 <날개셋> 한글 입력기가 맥용으로도 나와야 할 텐데 말이다.;;

- 요즘 모바일용 입력 방식 중에는 그냥 버튼을 눌렀다 떼는 게 아니라 특정 제스처를 취했을 때 초성과 중성이 동시에 입력되게 되어 있는 한글 입력 방식이 있다. 이런 로직을 <날개셋> 한글 입력기로 구현하는 건 일도 아니다. 날개셋문자는 애초에 여러 낱자를 한꺼번에 배당을 할 수 있는 구조이기 때문이다. 그걸 글쇠 수가 충분한 편인 PC 키보드에서는 잘 활용을 안 할 뿐.

'가'를 ㄱ+ㅏ로 입력했을 때와 한꺼번에 입력했을 때 종성의 조합 여부를 달리 지정하는 것도 가능하다. 오토마타가 통상 A ? 1: B ? .. 같은 식으로 지정되어 있는 것을 A && B ? 라고 하여 동시 입력 여부에 대한 상태 분기도 직접 지정하면 되기 때문이다. 어지간한 변칙적인 한글 입력 방식에 대한 대비는 <날개셋>이 다 해 놓고 있다.

그렇기 때문에 본인은 어떤 새로운 한글 입력 방식이 있으면 그게 손이 편하냐, 빨리 칠 수 있냐 하는 것보다는 그 입력 방식을 구성하는 기본 동작과 로직이 어떠한지를 보는 편이다. 그게 나의 연구 주제이기 때문이다.

- <날개셋> 한글 입력기의 다음 버전은 6.x대의 마지막 버전이 될 것이다. 이 글에서 언급된 이슈 말고 또 무슨 변화가 생길지는 아직 미지수이다.

그런데 개인적으로 난 윈8은 너무 급격한 변화들 때문에 비스타 꼴 날 것 같은 생각이 든다. -_-;; 왜 자꾸 익숙한 UI를 쓸데없이 바꾸고, 게다가 보안을 빌미로 응용 프로그램 실행엔 번거로운 제약만 자꾸 추가하는지 모르겠다. 2000/ME와 비스타가 망하고 XP와 7이 무진장 장수했는데, 8은 아무래도 오른쪽보다는 왼쪽 계열로 갈 것 같다.

Posted by 사무엘

1. conime가 conhost로

윈도우 NT 계열 운영체제에는 전통적으로 시스템 디렉터리에 conime.exe라는 자그마한 프로세스가 있었다.
이 프로그램의 타이틀은 Console IME로, 말 그대로 명령 프롬프트(콘솔이라고 불리는)라는 특수한 환경에서 한글이나 일본어의 입력을 지원하기 위해 운영체제와 명령 프롬프트 사이의 통신을 담당하는 듯하다.

conime는 명령 프롬프트를 여러 개 연다고 여러 인스턴스가 중복 실행되지는 않는다. 하지만 한번 실행되고 나면 나중에 명령 프롬프트를 모두 닫아도 종료되지 않고 남아 있는다. 그래서 명령 프롬프트에서 <날개셋> 한글 입력기를 사용하다가 나중에 <날개셋>을 버전업/제거한다거나 하면 conime 프로세스를 강제 종료시켜야 한다고 설치 프로그램이 징징대는 걸 볼 수 있다.

뭐, 작업 관리자로 이 프로세스를 강제 종료시키더라도 운영체제에 악영향은 (전혀) 없다. 나중에 명령 프롬프트를 열면 운영체제가 그걸 알아서 또 실행해 준다.

그런데 윈도우 7에서는 시스템 프로세스 중에 conime.exe가 사라졌다는 걸 본인은 아주 뒤늦게 확인했다. 명령 프롬프트에다 IME 기반 문자 입력을 제공하는 계층이 다른 걸로 바뀌었다는 뜻인데, 어쩌면 이런 변화 때문에 콘솔에서 조합 중인 한글이 덧나는 버그('다다.' 같은)도 덩달아 들어간 게 아닌가 하는 추측도 할 수 있을 것 같다.

관찰해 보니, 윈도우 7에서 콘솔과 관련하여 대신 등장한 프로세스는 conhost.exe이다. 콘솔에서 <날개셋> 한글 입력기를 사용하고 있는 채로 해당 프로그램을 제거하거나 변경하려고 시도하면 conhost 때문에 안 된다는 경고가 뜬다.

그럼 conhost는 cmd.exe 자체와 일대일 대응하는 자매 프로세스냐 하면 꼭 그렇지는 않다.
명령 프롬프트에서 또 cmd라고 치면 그 동일한 창 안에서 명령 프롬프트가 또 구동되는데(exit를 치면 종료 가능한), 이때는 conhost가 또 생기지는 않는다. start cmd라고 쳐서 독립된 콘솔 창이 생성되어야 conhost도 중첩 생성된다. 관계가 이해되시겠는가?

conime와는 달리, 이놈은 명령 프롬프트 창의 인스턴스와 일대일 대응하고, 창이 닫히면 이 프로세스도 종료되어서 IME 프로그램 파일에 걸렸던 lock이 풀린다. 예전에는 콘솔 디버깅 후에는 conime를 강제로 죽여 줘야 했는데 윈7에서는 그럴 필요가 없어진 건 편해진 점이다.

2. 윈도우 7의 kernel32.dll 리모델링

이뿐만이 아니라, 윈도우 운영체제의 시스템 프로그래밍 내지 파일 해킹에 관심이 많은 분이라면 윈도우 7의 under the hood에서 일어난 흥미로운 변화를 하나 알고 있을 것이다.
운영체제의 근간을 이루는 시스템 DLL 중 하나인 kernel32.dll이 내부적으로 여러 분야로 리모델링을 거치기 시작했다는 점이다.

시스템 디렉터리에 가 보면 api-ms-win-core-*.dll이라는 수십여 개의 DLL들이 보일 것이다.
이것들은 kernel32.dll이 제공하는 1000개가 넘는 윈도우 API를 스레드, 힙 메모리, 동기화 오브젝트, 파이프 등으로 세부 분류한 껍데기들이다.

전통적으로 kernel32.dll은 윈도우 9x 계열의 것은 100% 순수 자체 코드로만 이뤄져서 그런지 외부 DLL에 의존하는 게 아무것도 없었다.
NT 계열의 것은 운영체제 커널보다 먼저 로딩되는 ntdll.dll에만 의존도가 있었다. 그리고 그 ntdll이 외부 DLL에 전혀 의존하지 않는 원초 프로그램이었다.

영원무궁토록 변하지 않을 것 같은 kernel32.dll의 내부 구조가 윈도우 7에서 이렇게 바뀐 걸 처음 봤을 땐 무척 흥미로움을 느꼈다.
지금은 그냥 뭔가 더 큰 변화를 위한 준비 수준일 뿐인 것 같은데, 윈도우 8에서는 변화가 얼마나 더 진행될지가 궁금하다.

3. 콘솔의 시각 테마 적용

윈도우 7로 넘어가면서 콘솔에 미묘하게 생긴 재미있는 변화가 또 있다.
전통적으로 명령 프롬프트 창은 윈도우 XP에서부터 도입된 '시각 스타일', 혹은 시각 테마가 적용되지 않는 딱딱한 창으로 처리되었다.

물론, 공용 컨트롤 6.0 매니페스트가 명시되어 있지 않은 구형 프로그램은 각종 컨트롤이나 child window의 테두리가 구닥다리 고전 테마로 나오긴 했지만, 그래도 프로그램의 제목 표시줄 같은 non-client 영역은 모서리가 둥글게 다듬어지기도 하고 최소한의 시각 테마가 자동으로 적용되었다.

그런데 명령 프롬프트는 그런 게 전혀 없이 완전 사각형 모양에 제목도 여전히 윈도우 98/2000식의 그러데이션이고 100% 고전 테마 스타일로 나왔다.
이렇게 100% 구닥다리로 뜨는 프로그램은 (1) 명령 프롬프트, (2) ntvdm 밑에서 돌아가는 16비트 윈도우 프로그램, 그리고 (3) 사용자가 호환성 옵션에서 '시각 테마 사용 안 함' 옵션을 명시한 프로그램 이렇게 세 종류로 한정되곤 했다.

윈도우 비스타/7의 Aero를 사용하면 100% 구닥다리 프로그램도 제목 표시줄이나 창 프레임 자체는 다른 창과 똑같은 형태로 나오기 때문에 이를 구분하기가 쉽지 않다. 고전 테마 말고 Basic 테마를 고르면 한눈에 구분이 가능해진다. 이게 과거의 윈도우 XP Luna와 기술 수준이 동일한 테마이기 때문이다.

그랬는데 윈도우 7부터는 (1) 명령 프롬프트 창도 시각 테마가 적용되는 창으로 바뀌었다. (2)에 해당하는 16비트 윈도우 프로그램은 64비트 운영체제에서는 아예 존재하지도 않으니, 남은 건 이제 (3)뿐이다.

윈도우 비스타/7이 제공하는 한국어/일본어 입력기는 그렇게 시각 테마 열외 프로그램 밑에서 동작하면 가/A, 漢 같은 아이콘이 흰색이 아닌 검은색으로 표시된다. 고전 테마가 아니라 Basic이나 Aero 같은 일반 테마에서 동작할 때 말이다.
본인은 한글 IME의 개발자로서 그 차이를 눈여겨보고 있었고, 그냥 얘네들이 명령 프롬프트에서 동작할 때만 아이콘 글자색을 검게 처리하는가 보다 하고 넘어갔었다.

그랬는데 윈도우 7에서는 명령 프롬프트에서도 글자색이 변하지 않았고, 이에 의문을 느껴 좀 더 관찰을 해 보니 차이를 만드는 요인은 '시각 테마'의 적용 여부라는 사실을 발견하게 되었다.
왜 일부러 그런 차이를 만들었는지는 나로서는 알 길이 없다. 문자 입력기가 응용 프로그램의 시각 테마 적용 여부에 따라 달리 동작해야 할 요인이 있을 리도 없을 텐데 말이다.

자, 다음 그림은 Basic 테마일 때 윈도우 비스타의 명령 프롬프트 화면과 7의 명령 프롬프트 화면이다. 창 프레임의 모양과 입력기 도구모음줄 아이콘의 색깔에 차이를 주목하시길. 내가 지금까지 설명한 것들이 이해가 될 것이다.

4. 도스에서 명령 프롬프트로의 변화

윈도우 9x 계열이야 전용 명령 프롬프트 터미널이라는 게 없이 도스창이 명령 프롬프트의 역할도 겸해 왔다. 그리고 거기서는 아예 도스용 한글 바이오스 프로그램이 따로 쓰이니 conime 같은 컴포넌트는 필요하지 않다.

사실, 16비트 윈도우 시절에 운영체제가 쓰던 전용 실행 파일 포맷(New Executable)은 GUI 환경 전용이었지, 콘솔용은 있지도 않았다. 어차피 똑같은 16비트 기반이고 윈도우 운영체제 자체가 파일 접근 같은 요청은 여전히 도스에다 요청을 해서 처리를 하고 있었으니, 콘솔용 실행 파일을 따로 만드는 건 아무 의미가 없고 필요하지도 않았다.

사실, 매킨토시와는 달리 윈도우 계열 OS에만 존재하는 독특한 ANSI/OEM 인코딩, 코드 페이지 같은 개념은 그 기원을 도스의 명령 프롬프트에서 찾을 수 있을 것이다. 걔네들은 원래 철저하게 1바이트 기반 인코딩을 썼었기 때문이다. 그에 반해 매킨토시는 시작부터가 명령 프롬프트가 전혀 없는 GUI였으니 그런 잔재가 없는 셈일 테고.

5. 윈도우 운영체제의 문자 입력 관련 보조 프로세스

처음에 얘기가 나왔던 conime.exe처럼, Windows에서 문자 입력 프로그램과 관계가 있는 시스템 프로세스를 더 나열하자면...
과거에 윈도우 95~2000/ME까지는 internat.exe라는 프로그램이 있었다. 시스템 트레이에다 현재 선택되어 있는 입력기의 언어와 종류를 띄워 주는 역할을 했다.

그러다가 2001년에 윈도우 XP와 함께 COM 인터페이스 기반의 고급 텍스트 서비스(TSF)가 도입되면서 그 역할은 ctfmon.exe가 대체하게 되었고 그게 오늘날의 비스타/7까지 변함없이 내려오는 중이다. internat이나 ctfmon은 언제나 상주해 있으며, 운영체제를 업데이트하지 않는 한 사용자가 강제 종료할 일도 없는 프로그램이다.

하지만 TSF의 도입 초기이던 오피스/윈도우 XP 시절에는 그게 운영체제의 안정성을 떨어뜨리기도 했기 때문에, 딱히 고급 문자 입력 기능에 관심이 없던 사용자 사이에는 운영체제의 버그를 고친답시고 TSF 기능을 완전히 끄고, 심지어 ctfmon 프로그램을 죽여서 문제를 해결하는 방법이 운영체제 팁으로 공유될 정도였다.

6. MS IME가 등록해 놓는 정체 불명의 유틸리티

MS가 제공하는 한중일 IME는 시작 프로그램에다가 정체를 알 수 없는 이상한 migration 유틸리티 같은 걸 등록하여, 운영체제가 시작될 때 매번 그게 실행되게 해 놓곤 했다. HKLM\Software\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run 아래에 말이다.

일본어나 중국어도 아니고 한국어 IME는 무슨 사용자 데이터를 관리하는 것도 아닌데 도대체 이게 하는 일이 무엇이며 왜 이런 과정이 필요한지는 본인으로서는 알 길이 없다. 그냥 일본어 IME 따라 관례적으로 이런 것도 따라 한 것이기라도 할까?

Posted by 사무엘

옛날에 나의 기억 속에 남아 있는 매킨토시는 가히 꿈의 컴퓨터였다. 여기서 옛날이라 함은 대략 1990년대를 말한다.

그때 우리의 IBM 호환 PC는 아키텍처가 다 공개되어 있기도 했으니 ‘행정 전산망용’ 내지 ‘교육용’이라는 타이틀을 달고 국내 대기업이 로컬라이즈까지 해서(일본의 로컬라이즈 방식을 따라한 것이겠지만) 보급되고 있었다. 그러니 맥에 비해 희귀하다는 느낌이 덜했다. 그리고 이 기계는 그래픽 성능이 맥보다 훨씬 시원찮았다.

그에 비해 매킨토시는 희귀함과 화려함 그 자체였다. IBM PC가 겨우 도스 명령 프롬프트에서 16색, 256색 VGA를 논하는 동안 매킨토시 화면에서는 화려한 GUI 운영체제에다 천연색 사진 그래픽과 각종 전자 출판물 편집 장면이 나오고 있었다. 듣자 하니 매킨토시 컴퓨터에는 텍스트 모드라는 게 아예 없다는데? (물론, PC에서도 텍스트 모드는 컴퓨터 켠 직후에나 잠깐 보이는 과거 유물 잉여가 된 지 오래이지만.)

이미지 출처는 모 블로그.

기계의 모양을 봐도 모니터와 본체 일체형에, 하드웨어와 소프트웨어도 다 무조건 자기네 순정만 쓰이는 게 고급스러움과 간지 그 자체였고, 웬지 지구인이 만든 물건 같지가 않은 티가 역력했다. 엘렉스 컴퓨터가 총판을 맡던 시절에, 매킨토시는 가격도 억소리 나게 크고 아름다웠기 때문에 딱히 전자출판· 그래픽 분야 종사자나 유학파 얼리어답터들이 아니면 쓸 엄두를 내기 어려웠다.

(물론, 그때 컴퓨터 덕질을 안 하고 그 돈 더 모아서 서울 강남에다 집을 사 놨으면, 지금쯤 떼부자가 됐을 거라고 자조 섞인 말투로 회상하는 얼리어답터도 있다고 카더라)

매킨토시 진영은 서비스 구리고 하위 호환성에 자비심 없는 것으로도 잘 알려져 있다. ‘윈텔’ 진영과는 성향이 달라도 너무 다르다. MS 윈도우야 API의 하위 호환성은 정말 경악스러울 정도이고, x86 아키텍처 자체도 호환성에 목숨 거느라 그 지저분함이 말도 못 할 수준이지 않던가.

그런데, 그 간지 최강 귀족 컴퓨터에서 돌아가는 맥 OS도, X 이전의 클래식 버전은 사실 선점형 멀티스레딩도 없이 기술적으로는 윈도우 95보다도 뒤쳐진 물건이었다고 한다.
하긴, 어렸을 땐 난 시커먼 도스 프롬프트에서 그 허접한 윈도우 3.1이 시동되는 모습만 보고도, 화려한 그래픽에 동심이 매료되고 가슴이 두근거렸는데 하물며 매킨토시는 어땠을까?

그로부터 세월이 흘러 매킨토시 진영의 역사상 있었던 대단히 큰 사건들을 요약해 보자면 다음과 같다. 200x년대에 굵직한 일들이 많았다.

1. 엘렉스 대신 애플 코리아가 직접 한국으로 진출 (1999)
2. 맥 OS X 출시 (2001)
3. 인텔 아키텍처 기반으로 전향 (2005-2006)
4. 아이폰의 흥행 대성공(과 국내에 드디어 시판) (2007, 2009)
(5. 그리고 아마, 잡느님의 사망. 2011)

매킨토시가 옛날에 비해서는 정말 가격도 많이 떨어지고 보급도 많이 된 건 사실이지만, 서비스의 품질은 오히려 엘렉스 시절보다도 못한 면모도 있다는 성토가 여전히 나돈다.
또한 최강의 장사꾼 기질로 한글화를 꼬박꼬박 친절하게 하는 MS 윈도우 진영과는 달리, 맥 진영은 소프트웨어의 한글화도 좀 투박한 구석이 있다. 기본 제공되는 한글 서체의 품질이 저질이라고 폭풍처럼 까여 온 것 역시 그런 맥락일 테고.

맥은 하드웨어 배경이 완전히 다르다 보니 640KB 메모리 제한이라든가 16비트/32비트 썽킹 같은 흑역사는 없다.
다만, PowerPC에서 x86으로 갈아탄 것은 워낙 여파가 너무 큰 변화이기 때문에 제작사인 애플에서도 어떤 형태로든 호환 레이어를 제공하지 않을 수가 없었다. 그래서 CPU 에뮬레이터인 '로제타'를 만들고, 그리고 한 프로그램 바이너리에 아예 x86 코드와 PowerPC 기계어가 같이 들어있는 Universal binary라는 포맷도 제정했다.

물론 지금은 시간이 충분히 지났기 때문에 Snow Leopard던가 Lion이던가 버전부터는 PowerPC 지원은 완전히 끊겼다. 그리고 Universal binary는 PowerPC/x86이 아니라 같은 x86 계열 안에서 32비트와 64비트 코드를 동시에 내장하기 위한 용도로 쓰이고 있다. 앞으로는 ARM과 x86(-64) 사이의 동시 지원이 필요해질 듯.

가만히 생각해 보면 이게 옛날에 MS가 윈도우 NT 시절에 제정한 Portable Executable과 일맥상통하는 개념이 아닌가 여겨진다. 당시에 윈도우 NT는 x86, PowerPC 등 다양한 CPU를 target으로 개발되고 있었기 때문에, 비록 기계어 코드는 공유를 못 하더라도 동일한 헤더로 실행 파일 바이너리들을 식별하고 관리 가능하게 할 필요는 있었다. 하지만 정작 PE는 한 바이너리에 다양한 아키텍처의 기계어 코드를 한꺼번에 담는 건 지원하지 않는다.

세월이 흘러 지금이야 PC의 역량도 충분히 매우 발전하여, 매킨토시를 사실상 다 따라잡은 지가 오래이다. (그런 비주얼 쪽의 발전을 주도한 건 다 게임이라 해도 과언이 아닐 듯.) 기계어까지 가상 바이트코드로 대체하려는 발칙한 시도가 가능해졌을 정도이니 컴퓨터가 얼마나 성능이 좋아진 셈인가?

그랬는데, 지금 나는 그 시절의 매킨토시보다 훨씬 더 성능이 좋은 매킨토시 노트북 PC를 아무렇지도 않게 갖고 다니며 쓰고 있고, 사실 그 기계로 맥OS보다 윈도우를 여전히 훨씬 더 많이 쓰고 지낸다. 격세지감이 아닐 수 없다!

(폭풍간지 사과 무늬...ㅋㅋ)

Posted by 사무엘

프로그래밍 언어가 제공하는 기본 라이브러리에는 단순히 자주 쓰이는 자료 구조나 알고리즘 외에도, 운영체제에다 요청을 해야 지원받을 수 있는 기능이 일부 있다. 메모리를 할당하거나 파일을 읽고 쓰는 작업이 대표적인 예이다. C/C++ 라이브러리라 해도 그런 기능은 궁극적으로 Windows API 같은 저수준 API를 호출함으로써 제공하는 셈이다.

그러니 프로그래머로서는 굳이 이식성을 염두에 두고 작성하는 코드가 아니라면, 언어가 제공하는 API보다 운영체제가 제공하는 API를 직통으로 쓰는 게 성능면에서 낫지 않나 하는 생각을 하게 된다.
이게 완전히 잘못된 생각은 아니다. 그러나 그렇지 않은 경우도 있으므로 주의해야 한다.

예를 들어, 윈도우 API에 있는 ReadFile/WriteFile과, C 라이브러리에 있는 fread와 fwrite를 생각해 보자.
C 라이브러리의 소스를 보신 분은 있겠지만, 일례로 fwrite는 내부적으로 _write 함수를 호출하는 형태이고, 두 함수만 해도 소스 코드가 수백 줄에 달한다. 뭔가 추상화 계층을 거치는 게 있고 복잡하다. 그러면서 _write 함수의 한쪽 구석에 결국은 WriteFile 함수를 호출하는 부분이 있다. fwrie가 WriteFile 직통보다 빠를래야 빠를 수가 없어 보인다.

그런데 윈도우 환경에서 프로그래밍을 오래 해 본 분은 경험적으로 아시겠지만, 몇 바이트짜리 소량의 I/O를 수백, 수천 번씩 반복해서 시켜 보면 fread/fwrite가 ReadFile/WriteFile보다 훨씬 더 빠르게 수행된다.
그렇다. C 함수는 내부적으로 버퍼링? 캐싱?을 해서 소량의 I/O는 뭉쳤다가 몰아서 한꺼번에 하는 반면, 운영체제 API는 곧이곧대로 매번 오버헤드를 감수하면서 I/O를 직통으로 하기 때문이다.

물론, 요즘은 운영체제가 자체적으로 디스크 캐싱을 다 하는 게 대세이지만, C 함수는 더 상위 계층에서도 캐싱을 하는 걸로 보인다. 이게 성능 차이가 굉장히 많이 난다.
<날개셋> 한글 입력기에서 1년 전쯤에 공개된 지난 6.2 버전의 README를 보면, 편집기의 파일 저장 및 변환기의 변환 속도가 훨씬 더 빨라졌다고 적혀 있다. 이것의 비결이 바로 저 특성을 이용해서 파일 I/O 속도를 향상시킨 것이었다.

메모리 할당도 마찬가지이다.
운영체제는 프로세스마다 heap이라는 가상 메모리를 둬서 프로그램이 다수의 작은 메모리 덩어리를 동적으로 요청할 때 빨리 빨리 반응할 수 있게 하고 있다. 연결 리스트나 트리 같은 자료구조는 메모리 할당이 잽싸게 안 되면 성능이 크게 떨어질 테니 말이다.
(이때 heap은 자료 구조 heap하고는 전혀 관계 없는 개념이므로 혼동하지 말 것.) 그래서 윈도우 운영체제에서 C 라이브러리의 malloc 계열 함수는 HeapAlloc이라는 API 함수를 호출하는 상위 계층이다.

내 경험상으로는 요즘의 NT 커널 윈도우는 HeapAlloc와 malloc, 그리고 HeapFree와 free가 성능 차이가 거의 느껴지지 않는다. 그러나 과거의 윈도우 9x 시절에는 그렇지 않았다.
“윈도우 9x에서는 이 함수는 진짜로 작은 메모리 블록에만 최적화되어 있기 때문에, 이걸로 수 MB에 달하는 메모리를 한꺼번에 여러 번 할당하면 성능이 크게 떨어지고 프로그램이 느려짐. 그 경우엔 다른 메모리 할당 함수를 쓰기 바람.”이라는 경고문이 MSDN에 명시되어 있었다.

내부적으로 그 함수가 어떻게 구현되어 있는지는 잘 모르겠지만, 내가 테스트 해 보니 진짜 그랬다. 9x에서는 프로그램이 뻗은 게 아닌가 싶을 정도로 도저히 견딜 수 없이 느려졌다.
이때에도 윈도우 API가 아닌 C 라이브러리의 malloc 함수는 랙 없이 잘 동작했다. 대용량 메모리 할당 요청이 왔을 때 가상 메모리 주소를 다시 잡는 등 대비가 되어 있어서 그런 것 같다.

원론적으로야 추상화 계층이 있는 언어 API보다는 운영체제 API 직통이 더 빠를 수밖에 없는 게 맞다. 사실, Windows API로도 모자라서 NTDLL처럼 아예 문서화되어 있지도 않은 곳에 있는 native API를 사용하는 프로그램이 있기도 하고 말이다.

그러나 프로그램의 이식성까지 희생하면서 굳이 직통 API를 쓰고자 한다면, 위에서 예를 들었듯이, 그 API의 특성을 잘 알고 쓰는 게 무엇보다도 중요하다고 하겠다. C++ 라이브러리야 객체지향 구현을 위해서 bloat되는 게 불가피하다고 쳐도, 그보다는 더 단순한 C 라이브러리의 추상화 계층은 그저 불필요한 잉여밖에 없는 건 아닐 것이기 때문이다.

Posted by 사무엘

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.

(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.

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.

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