부록2. Visual Studio를 이용한 C 프로그래밍 예제

여기서는 Visual Studio 2010을 이용해서 C 프로그래밍 하는 기초적인 방법을 설명한다.

 

Visual Studio는 주로 C#  혹은 C++ 프로그래밍을 하는데 사용되는데, C 프로그래밍에도 (당연히) 사용될 수 있다. 여기서는 2.1에서 소개한 큰 수에 대한 덧셈함수를 구현하고 테스트하는 것을 예제로해서, Visual Studio에서의 C 프로그래밍 방법을 소개하고자 한다.

 

1. 새 프로젝트 생성

• Visual Studio를 실행하고, 파일/새로만들기/새 프로젝트 
• 템플릿에서 Visual C++/빈프로젝트 선택하고,
• 이름: Bigint_Add
• 위치: 적당한 폴더 선택. 예제에서는 C개발용으로 미리 만들어 놓은 "C:\workspace_C" 선택함 

 

 

2. 헤더파일 bigint.h파일 생성

• 솔루션 탐색기에서 "헤더 파일/추가/새 항목" 선택 

 

• "Visual C++/코드/헤더파일(.h)"선택하고, 이름을 입력하고(biging.h), "추가"버튼 누른다.

 

3. bigint.h 코딩

bigint.h파일에 아래내용처럼 코딩

//01. CPU, 컴파일러에 따라서 조정할 값들
#define MAX_BIT_LEN 4096  //최대 비트수
 
 
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned long u32;
typedef unsigned long long u64;
 
 
#define BASE_IS_4_BYTES  
#ifdef BASE_IS_4_BYTES
	typedef u32	INT;
	typedef u64	DINT;
	#define MAX_INT		0xffffffff
	#define BASE		0x100000000
	#define MAX_DINT	0xffffffffffffffff
	#define MAX_POSITIVE 0x7fffffff	
#else
	typedef u16	INT;
	typedef u32	DINT;
	#define MAX_INT		0xffff
	#define BASE		0x10000
	#define MAX_DINT	0xffffffff
	#define MAX_POSITIVE 0x7fff
#endif
 
 
//02. 큰수(BIGINT)에 대한 정의들. CPU에 따라 재정의할 필요 없음
#define MAX_INT_LEN (MAX_BIT_LEN / (sizeof(INT) * 8) ) //INT자료형 최대 갯수 4096/32 = 128
typedef INT BIGINT[MAX_INT_LEN + 1]; //[0]위치에 크기정보 담고 있으므로 + 1
 
 
//03. 매크로들
#define SIZE(n)			((unsigned short)*(n)) 
#define SET_SIZE(n,m)	(*(n) = (unsigned short)(m))
#define REMOVE_ZERO(n)		while((SIZE(n)>0) && (*((n) + SIZE(n)) == 0)) --*(n);
 
 
//04. Error
#define OK	0
#define E_Overflow -1
#define E_NotSupported	-2
#define E_WrongFormat	-3
#define E_ZeroLength	-4
#define E_DivideByZero	-5
#define E_Underflow		-6
 
 
//05. 함수정의
int add(BIGINT A, BIGINT B, BIGINT C);

 

 

4. biging.c파일 생성

• 솔루션 탐색기에서 "소스파일/추가/새항목"선택하고, 템플릿에서 "Visual C++/코드/C++파일(cpp)" 선택한 후, 이름 입력(biging.c) 후 "추가"버튼 누른다.     이 때, 파일이름의 확장자를 cpp가 아닌 c로 타이핑하는 것에 유의.

 

 

5. bigint.c 코딩

bigint.c파일에 아래 내용처럼 코딩

#include "bigint.h"
/**************************************************************************
주어진 BIGINT가 양수인지 판별
Input: @A: BIGINT to determine whether it's positive or not
Returns : 1 if BIGINT is positive value including zero
          -1 if BIGINT is negative value. 
***************************************************************************/
int isPositive(BIGINT A){
	if( (*A == MAX_INT_LEN) && (*(A+MAX_INT_LEN) > MAX_POSITIVE))
		return -1;
	else
		return 1;	
}
 
 
/***************************************************************************************
두 수를 더함
만약 더한 두 수가 BIGINT의 최대자릿수를 넘어서는 경우는, 
E_Overflow를 리턴하고, 결과에는 초과하는 부분을 절삭한 값 세팅
(음수 + 양수)의 경우에 해당
input:	BIGINT A, BIGINT B
output: BIGINT C (C = A + B)
return:	OK - if all ok
		E_Overflow - 두 수를 더한 값이 BIGINT의 최대값을 넘어서는 경우
		             
****************************************************************************************/
int add(BIGINT A, BIGINT B, BIGINT C){	
	INT *L, *S, *W;	//w=sum
	INT *LE, *SE ;
	DINT t;
	INT k;//carry
	//S1.[자릿수 크기비교] large = (size(A) > size(B)) ==> A : B
	if(SIZE(A) > SIZE(B)){
		L = A + 1;
		LE = A + SIZE(A);
		S = B + 1;
		SE = B + SIZE(B);
		SET_SIZE(C, SIZE(A));
	}else{
		L = B + 1;
		LE = B + SIZE(B);
		S = A + 1;
		SE = A + SIZE(A);
		SET_SIZE(C, SIZE(B));
	}
	W = C +1;	
	//S2.[초기화] k=0
	k = (INT)0; 
	//S3. S4. 두 수 더하기. 오른쪽에서 왼쪽으로 until small_end	
	while(S <= SE){
		t = (DINT)*L++ + (DINT)*S++ + (DINT)k;
		*W++ = (INT)t;
		k = (INT)(t >> (sizeof(INT)*8) );
	}
	//S5. S6. large값에다 carry 더하기
	while(L <= LE){
		t = (DINT)*L++ + (DINT)k;
		*W++ = (INT)t;
		k = (INT)(t >> (sizeof(INT)*8) );
	}
	//S7. if carry exist(k > 0), C의 자릿수 1 증가
	if(k > 0){
		if( (SIZE(C)+1) > MAX_INT_LEN){ 
			//max보다 큰 자릿수로 넘어가는 carry는 무시(즉, % BASE)
			REMOVE_ZERO(C);		
		}else{
			*W = 1;
			SET_SIZE(C, (SIZE(C))+1);	
		}		
	}
	//S8. Check overflow
	if((isPositive(A) == 1) && (isPositive(B) == 1) && (isPositive(C) == -1 )){
		// (양수+양수) < 0 ==> overflow
		return E_Overflow;
	}else if((isPositive(A) == -1) && (isPositive(B) == -1) && (isPositive(C) == 1 )){
		// (음수+음수) > 0 ==> overflow
		return E_Overflow;
	}
	return OK;
}

 

 

 

6. test.c 파일 생성

• 솔루션 탐색기에서 "소스파일/추가/새항목"선택하고, 템플릿에서 "Visual C++/코드/C++파일(cpp)" 선택한 후, 이름 입력(test.c) 후 "추가"버튼 누른다.     이 때, 파일이름의 확장자를 cpp가 아닌 c로 타이핑하는 것에 유의.

 

 

7. test.c 코딩

test.c파일에 아래 내용처럼 코딩

#include <stdio.h>
#include "bigint.h"
void main(){
	BIGINT a, b, c;
	//a: 3333 4444 aabb ccdd
	a[0]=2;
	a[1] = 0xaabbccdd;
	a[2] = 0x33334444;
	//b: 1122 3344 5566 7788 99aa bbcc
	b[0]=3;
	b[1] = 0x99aabbcc;
	b[2] = 0x55667788;
	b[3] = 0x11223344;
	//c = a + b
	// a:          3333 4444 aabb ccdd
	// b:1122 3344 5566 7788 99aa bbcc
	// c:1122 3344 8899 bbcd 4466 88a9
	add(a,b,c);
	//2 11223344 8899bbcd 446688a9
	printf("%x ",c[0]);
	printf("%x ",c[3]);
	printf("%x ",c[2]);
	printf("%x ",c[1]);
	printf("\n Press Enter to quit");
	getchar();
}

 

 

8. 빌드 및 실행

• 메뉴에서 "빌드(B)/솔루션 빌드"를 눌러 솔루션 빌드해서 에러없이 빌드되는것 확인
  (아래 출력창이 자동으로 안보이는 경우는, 메뉴에서 "보기/출력"을 누르면 하단부에 출력창 나옴

 

 

• 만약 빌드에서 실패가 있으면, 어떤 부분의 코딩이 잘못되었는지 확인 후 수정해서 다시 빌드
• 메뉴에서 "디버그/디버그 시작하지 않고 시작"을 눌러서 프로그램 실행(혹은 Ctrl-F5)

 

• 위 캡쳐화면처럼 값이 나오면 성공.

 

* 위 샘플에서, 헤더파일인 bigint.h를  "소스 파일"밑에 생성했는데, c소스와 헤더파일을 구분해주기 위해서는, biging.h를 "헤더 파일"밑에 생성하는 것이 좋겠다. 그렇지만, 샘플에서와 같이 "소스 파일"밑에 생성해도 실행하는데는 무방. 

다음 장 부터의 샘플에서는, 코드와 헤더 구분할 것임