c-lang-intermediate

# #define과 매크로 (Define & Macro)

## 전처리기(Preprocessor)란?

컴파일 전에 소스 코드를 텍스트 수준에서 변환하는 단계입니다.  
`#`으로 시작하는 지시문을 처리합니다.

```
소스 코드 → [전처리기] → 전처리된 코드 → [컴파일러] → 목적 파일
```

---

## #define — 상수 정의

```c
#define PI        3.14159265
#define MAX_SIZE  100
#define APP_NAME  "MyApp"
```

- **컴파일 전** 텍스트 치환이 이루어집니다.
- 타입이 없고 세미콜론(`;`)을 붙이지 않습니다.

```c
#define MAX_SIZE 100

int arr[MAX_SIZE];                     // int arr[100];으로 치환됨
printf("size: %d\n", MAX_SIZE);        // printf("size: %d\n", 100);
```

### const vs #define

| 구분 | `#define` | `const` |
|------|-----------|---------|
| 타입 | ❌ 없음 | ✅ 있음 |
| 디버거 | ❌ 이름 안 보임 | ✅ 보임 |
| 범위 | 파일 전체 | 블록 범위 |
| 권장 | 조건부 컴파일, 매크로 | 일반 상수 |

```c
// 권장
const int MAX_SIZE = 100;      // 타입 안전, 디버거 지원
#define MAX_SIZE 100           // 전처리기 치환, 타입 없음
```

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## #define — 함수형 매크로

인자를 받는 매크로로 간단한 연산을 인라인으로 처리합니다.

```c
#define SQUARE(x)   ((x) * (x))
#define MAX(a, b)   ((a) > (b) ? (a) : (b))
#define ABS(x)      ((x) < 0 ? -(x) : (x))
```

```c
int a = 5;
printf("%d\n", SQUARE(a));      // 25
printf("%d\n", MAX(3, 7));      // 7
printf("%d\n", ABS(-10));       // 10
```

> **주의:** 모든 인자와 전체 표현식을 **괄호로 감싸야** 합니다.

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## 부작용(Side Effect) 주의

### 잘못된 매크로 — 괄호 누락

```c
#define SQUARE(x) x * x          // ❌ 괄호 없음

int result = SQUARE(1 + 2);
// 치환: 1 + 2 * 1 + 2 = 5  (기대: 9)
```

```c
#define SQUARE(x) ((x) * (x))   // ✅ 올바른 정의

int result = SQUARE(1 + 2);
// 치환: ((1 + 2) * (1 + 2)) = 9
```

### 증감 연산자와 함께 — 이중 평가 문제

```c
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

int x = 5;
int y = MAX(x++, 3);
// 치환: ((x++) > (3) ? (x++) : (3))
// x가 두 번 증가할 수 있음 → 정의되지 않은 동작
```

> 함수형 매크로 인자에 **부작용이 있는 표현식**(++, --)을 사용하지 마세요.  
> 이 경우 `inline` 함수를 사용하는 것이 안전합니다.

---

## 안전한 대안 — inline 함수 (C99)

```c
static inline int max(int a, int b) {
    return a > b ? a : b;
}

static inline int square(int x) {
    return x * x;
}
```

- 타입 안전
- 이중 평가 없음
- 디버깅 가능

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## 유용한 매크로 패턴

### 배열 크기

```c
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))

int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
printf("%zu\n", ARRAY_SIZE(data));  // 5
```

### 디버그 출력

```c
#define DEBUG_PRINT(fmt, ...) \
    fprintf(stderr, "[DEBUG] %s:%d: " fmt "\n", __FILE__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)

DEBUG_PRINT("x = %d", x);
// [DEBUG] main.c:42: x = 10
```

### 사용하지 않는 변수 경고 억제

```c
#define UNUSED(x) ((void)(x))

void func(int a, int b) {
    UNUSED(b);  // 경고 없이 무시
    return a * 2;
}
```

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## 정리

| 종류 | 예시 | 용도 |
|------|------|------|
| 상수 매크로 | `#define PI 3.14` | 전역 상수 |
| 함수형 매크로 | `#define MAX(a,b) ...` | 인라인 연산 |
| 배열 크기 | `#define ARRAY_SIZE(a) ...` | 배열 길이 계산 |
| 디버그 출력 | `#define DBG(...)` | 조건부 디버깅 |

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#define과 매크로 (Define & Macro)

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