기초를 탄탄히

char(1바이트) 4개 = 4바이트

int(4바이트) 1개 = 4바이트

= 총 8바이트

구조체 사이즈도 8바이트가 나왔다!

위의 코드와 아래 코드의 사이즈에서 왜 차이가 나는 것일까?

이유는 패딩비트가 추가되었기 때문이다. 몇몇 컴파일러는 구조체의 필드를 메모리에 위치시킬 때 중간에 빈 공간없이 이어서 할당하는 경우도 있지만, 대부분의 컴파일러는 성능향상을 위해 CPU가 접근하기 쉬운 위치에 필드를 배치한다. 그러다보니 중간에 빈 공간이 들어가게 되는데 이것을 패딩비트라고 부른다.

32bit CPU는 메모리에서 값을 읽어올 때 한 번에 32bit씩(4Byte)를 읽어온다. 그런데 레지스터가 읽는 블록의 경계에 걸쳐 멤버 변수가 생긴다면 메모리를 읽을 때 두 개의 블록을 읽는 문제가 발생한다.

예를 들면, 구조체 안에서 char a, int b 이런 식으로 4Byte 단위로 생성을 안 했을 때 문제가 발생한다. 만약 구조체 멤버 b변수에 접근하려고 하면 어떻게 될까? 

구조체의 시작 주소에서 32bit를 읽어와도 멤버 b의 비트에 모두 접근 할 수 없다. 그래서 두 번 메모리를 읽어서 첫 번째 읽은 값에서 뒤의 24bit(char 8bit를 뺀 부분)와 두 번째 읽은 값에서 앞의 8bit를 합쳐서 멤버 b의 값을 구할 수 있다. 하지만!!!!! 한 번에 할 수 있는 일을 두 번에 걸쳐서 하는 것이기 때문에 성능저하가 발생한다.

그래서 대부분의 컴파일러는 CPU가 접근하기 쉬운 메모리 위치에 필드를 배치시켜서 패딩비트가 자동으로 들어가게 된다.

즉, char a, int b라고 선언한 부분에서는 멤버 변수 a와 b사이에는 3byte의 패딩 비트가 들어간 것이다. 이렇게 하면 메모리를 3바이트나 낭비하게 되지만 각 멤버에 접근할 때 한 번씩만 메모리를 읽으면 되기 때문에 성능저하가 발생하지 않는다.

하지만! #pragma pack(1) 이란 전처리어를 사용하면, 구조체 사이즈가 달라진다!

size=12는 pragma pack을 사용하기 전의 구조체 사이즈이고, size=9는 pragma pack을 사용했을 때의 구조체 사이즈이다.

char(1Byte) + short(2Byte) + short(2Byte) + int(4Byte) = 9Byte

하지만 pragma pack을 사용하기 전에는 char + short + padding bit = 4Byte,

short + padding bit = 4Byte,

int = 4Byte.... 그래서 12바이트가 나온 것이다.

요즘은 안 쓰인다고 하지만 예전에 메모리가 귀하던 시절에는 메모리를 조금이라도 아끼기 위해서 사용되었다고 한다.

이렇게 비트필드 구조체를 작성하고 sizeof로 크기를 찍어보면 1바이트가 나온다.

이렇게 비트필드 구조체를 작성하고 sizeof로 크기를 찍어보면 2바이트가 나온다. (2,2,2,2)로 작성하면 1바이트가 나온다.

char를 사용하면 최소 1바이트 부터 값이 찍히지만 int를 사용하면 4바이트부터 값이 찍힌다.

비트필드를 사용할 때는 변수명을 안 적을 수도 있는데 만약 char :0; 이라고 적으면 현재 워드(char, int)의 미사용 비트를 모두 버린다. 혹은 char :1;이런 식으로 변수명을 안 적어도 비트를 버리는 역할만 한다.

변수와 관련된 모든 연산에 대해 컴파일러가 '최적화' 규칙을 적용하지 않는다. <-> const와는 반대의 역할

CPU는 빠른 연산을 위해 캐시 메모리를 사용하는데, volatile로 선언된 변수는 캐시로 처리되지 못한다. 효율은 떨어질 수 있으나 주기억장치에 정보가 읽고 쓰이는 행위는 보장 받을 수 있다. 

scanf와 fgets 함수를 같이 사용하면서 나타나는 문제점

fgets 함수를 먼저 쓰든 scanf를 먼저 쓰든 두 함수가 연속적으로 온다면 둘중에 한 개의 함수만 실행되고 나머지 함수는 무시된다. fgets 함수나 scanf함수는 입력 버퍼에 Enter키가 입력될 때까지 입력을 받고, 출력은 \n(개행문자) 전까지의 데이터를 출력해준다. 따라서 입력 버퍼에는 아직 \n(개행문자)가 남아있으므로 두 번째 함수가 실행될 때는 자동으로 개행문자 데이터가 남아있으므로 함수가 입력이 끝난 줄 알고 종료한다.

따라서 이런 현상을 방지하려면!!!!!!!

윈도우: fflush(stdin)

리눅스, UNIX: fpurge(stdin)

을 사용해서 입력 버퍼에 있는 내용을 비워내야 한다. 그리고 fflush 함수는 입력 버퍼를 비우는 함수가 아니라 출력 버퍼를 비우는 함수이다. 하지만 MS 윈도우가 C 표준을 지키지 않은 덕분에 이렇게 사용도 가능하다.

호환성을 생각하는 코드를 작성해야 한다면, scanf("%d %*c", ~~~)로 작성을 해야 한다.

%*c는 문자 하나를 입력 버퍼에서 읽어온 후 그냥 버린다는 의미이다.

string 배열에 들어간 hello world는 프로그램이 실행되면서 스택 메모리에 저장된 hello world이다. 따라서 값의 수정이 가능하다.

하지만 포인터 ptr에 들어간 hello는 코드 영역(상수 영역=읽기 전용)에 hello가 저장돼 있고, 그것을 가리키는 주소값을 저장해논 변수라서 읽기만 가능하다. 즉, 값의 수정이 불가능하다.

~~printf를 리턴하는 test함수 작성

int main(

{

test();

}

에러나 경고 발생 안하면 완성

#include <stdio.h>

int (*test())(const char*, ...)

{

        return printf;

}

int main()

{

        printf("return printf\n");

        test();

}

getc() 함수를 사용했을 때의 오류

In file included from test_variable.c:1:0:

test_variable.c: In function ‘main’:

test_variable.c:13:11: error: too few arguments to function ‘_IO_getc’

   tempBuf=getc();

In file included from /usr/include/stdio.h:74:0,

                 from test_variable.c:1:

/usr/include/libio.h:434:12: note: declared here

 extern int _IO_getc (_IO_FILE *__fp);

코드:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

int main(void)

{

        int buffer_cnt;

        char rx_buffer[255]={0};

        char tempBuf;

        while(1)

        {

                tempBuf=getc();

                printf("tempBuf=%d\n",tempBuf);

                rx_buffer[buffer_cnt++]=tempBuf;

                printf("tempBuf=%d\n",tempBuf);

        }

}

get(0) => stdin에서 입력을 받겠다고 적어주면 오류가 사라진다.

오류내용:

a value of type void cannot be assigned to an entity of type void(*)()

int Serial_CallBack()

{

    printf("Serial CallBack\n");

    return 0;

}

void Serial_CallBack()

{

    printf("Serial CallBack\n");

}

오류가 난 코드 ↓

int (*callback_func)();

callback_func = Serial_CallBack;

void (*callback_func)();

callback_func = Serial_CallBack();

빨간색 괄호 부분이 오류가 난 직접적인 원인이다. 함수 이름만 전달해야 하는데 실수를 했다.

오류가 나지 않은 코드 ↓

void (*callback_func)(); 

callback_func = Serial_CallBack;

void (*callback_func)() = Serial_CallBack;

위의 둘 중에 어떤 코드를 사용해도 오류는 없다.

상대적으로 하버드 구조에 비해 가격이 싸다, => 복잡도가 낮다

프로그램과 데이터의 저장 공간이 같아서 동시 접근이 불가능하다. (Code 영역에 접근 중이라면 data영역에 접근 불가)

=일과 기억공간의 동시 접근 불가능, Code 영역에 접근 중이라면 data영역에 접근 불가)

상대적으로 폰 노이만 구조에 비해 가격이 비싸다 => 복잡도가 높다

프로그램과 데이터의 저장 공간이 달라서 동시 접근이 가능하다. => 일처리 효율이 좋아진다

=값의 저장과 일 가져오는 것이 동시에 가능하므로 처리 효율이 좋아진다.

Code영역: 일 시키는 명령들의 공간

CPU: 일처리 하는 놈 Central Processing(일처리) Unit

Data, BSS, Heap, Stack: 기억(저장) 공간

MCU = Micro Controller Unit

집적 회로 안에 프로세서와 메모리, 입출력 버스 등의 최소한의 컴퓨팅 요소를 내장한 초소형 컨트롤러. 보통 자동제어에 사용되기 위한 저성능/저전력 연산 장치를 뜻하나, 경우에 따라서는 ARM Cortex-A 시리즈와 같이 스마트폰 등에 사용되는 고성능/저전력 프로세서 제품도 MCU라 표현하기도 한다.

PC에서의 CPU와 비슷하나 이와 다른 가장 큰 특징은 저성능/저전력에 저렴한 가격으로 제작된다는 점, 자동제어에 이용되기 위한 많은 주변장치를 포함하고 있다는 점이다. MCU와 CPU의 구분은 프로세서의 사용 목적에 따라 정해지는 편이다. 고성능의 OS를 설치하여 PC나 서버, 슈퍼컴퓨터 등에 사용하는 경우에는 보통 CPU라 하며, 저성능의 OS를 설치하여 사용하거나 OS 없이 펌웨어만 사용하여 자동제어에 사용되는 경우에는 MCU라 부르는 편이다. 

보통 Embeded System에 적합하게 디자인 된 물건이 많은지라 성능 자체는 뛰어나다고 볼 수 없지만 단순하고 신뢰성있으며 전력 소모가 적으며 저렴하다는 장점이 있으며 현재도 여러 분야에 걸쳐서 널리 쓰이는 장치들이다. 이 분야에서 주로 사용되는 언어는 어셈블리어, C이다.

MIPS = Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) or CPU의 초당 100만 단위의 명령어 처리 능력

밉스 테크놀로지에서 개발한 RISC ISA이다.