마이크로소프트 비주얼 C++

3. 언어 및 기능

Visual C++는 사실상 Windows의 표준 개발 환경이며, 최적화 성능이 매우 높다. Visual C++ 7.1 (.NET 2003)부터 표준 C++ 규격 준수도가 크게 개선되었다^[75]。

Visual C++는 여러 버전이 존재하며, 과거에는 상위 버전에서만 최적화를 지원했으나, Visual C++ 2005부터는 기본적인 최적화가 Express를 포함한 모든 버전에서 가능하다. 그러나 2005년에 도입된 프로파일링 기반 최적화(PGO)는 상위 버전에서만 지원된다.

Visual C++ 8.0 (2005) 이후는 64비트 명령어 생성을 지원한다. 컴파일러는 자신이 동작하는 환경과 같은 네이티브 코드를 생성하거나, 32bit (x86) 환경에서 64bit (x64 또는 IA-64) 네이티브 코드를 출력하는 크로스 컴파일러를 포함한다. Visual C++ 11.0 (2012) 이후는 ARM 프로세서용 코드 생성도 지원하며, Visual C++ 14.1 (2017) 이후에는 ARM64 아키텍처의 네이티브 애플리케이션 개발도 지원한다 (Visual Studio 2017 v15.9 이상 필요)^[76]。

"Visual"이라는 이름이 붙었지만, Visual Basic 등과 달리 RAD가 아니다. 기본적으로 Windows SDK (Windows API)나 MFC를 사용하여 코드 기반으로 프로그램을 작성한다. 단, 리소스 편집기를 사용하여 대화 상자 윈도우나 메뉴의 외관 디자인만 시각적으로 수행하는 것은 이전부터 가능했다.

Visual C++ 7.0 (.NET 2002) 이후에는 관리 확장 C++ 또는 C++/CLI를 사용하여 Windows Forms 애플리케이션을 개발하는 경우에 한하여, 폼 에디터를 이용한 Visual C#나 VB.NET과 같은 RAD 환경을 사용할 수 있다. 또한 Visual C++ 11.0 (2012) 이후에는, C++/CX를 사용하여 윈도우 스토어 앱을 개발하는 경우, XAML 에디터를 이용한 RAD 환경을 사용할 수 있다.

기존의 Win32/MFC 애플리케이션(DLL)에 CLI 지원을 추가하여 .NET Framework의 클래스 라이브러리를 함께 사용하는 하이브리드 개발도 가능하다.

DirectX를 사용하는 경우에 필요한 헤더 파일 등은 Windows SDK에 포함되어 있지만, DirectX API는 주로 Visual C++ 시리즈에서 사용되는 것을 전제로 개발되었기 때문에, 호환성이 매우 높다.

32비트/64비트용 Visual C++에서 C/C++의 long double형은 호환성을 위해 유지되지만, 80비트의 확장 배정밀도나 128비트의 사배정밀도는 지원하지 않는다.^[117]

Visual C++ 2005 이후는 /arch 컴파일 옵션을 통해 컴파일러(옵티마이저)가 필요에 따라 부동 소수점 연산에 FPU 대신 SSE/SSE2를 사용한 코드를 출력할 수 있지만, x64처럼 모든 부동 소수점 연산 명령이 SSE2가 되는 것은 아니다.^[118] Visual C++ 2010 이후는 AVX 명령 사용을, Visual C++ 2013 Update 2 이후는 AVX2 명령 사용을 지원한다.^[118]

3. 1. 지원 언어

3. 2. 컴파일러 확장

• '''인라인 어셈블러''': `_asm` 및 `__asm` 키워드를 사용한 기술. C++ 표준 규격에서 정해진 asm 문에는 대응하지 않는다. x64/IA64에서는 사용할 수 없으며, 별도의 어셈블러로 기술하거나 내장 함수로 대체한다.
• '''컴파일러 COM 대응''': `#import` 디렉티브 및 추가 클래스, 함수 등.
• '''속성''': 마이크로소프트 인터페이스 정의 언어 MIDL의 속성을 직접 C++ 소스 코드에 기술하는 기능. 또한, 매니지드 확장 C++, C++/CLI, 및 C++/CX의 속성도 유사한 구문을 사용한다.
• '''OpenMP''': Visual C++ 2005부터 Open MP 2.0에 대응한다.^[91] 2010까지는 Professional 이상의 에디션에서만 사용 가능했으나,^[92][93][94] 2012에서는 Express를 포함한 모든 에디션에서 사용이 가능하게 되었다.^[95]
• '''네이티브 C++에서의 C++/CLI 구문 사용''': for each^[96] 및 override, abstract, sealed^[97] 이 중 override는 C++11의 override와 유사한 구문이다. 또한, sealed는 C++11의 final 키워드에 해당한다 (sealed 자체는 더 거슬러 올라가면 마이크로소프트에서 나온 프로그래밍 언어 C#에서 유래되었다). Visual C++ 2012에서는 sealed, final 중 어느 것을 사용해도 되지만, 표준 C++ 클래스에는 final을, C++/CX의 ref 클래스 (Windows 런타임 클래스)에는 sealed를 사용하는 것이 권장된다.^[98]
• '''Type Traits 대응''': `__is_pod` 키워드 등.^[99]
• ''' .NET/WinRT 대응''': 후술한다.
• '''기타''': `__declspec`, 호출 규약의 지정, 프로퍼티 구문 (`__declspec(property)`), 구조적 예외 처리, `#pragma` 디렉티브, SAL 주석^[100] 등.

3. 3. 라이브러리 확장

• 추가 CRT 함수: MS-DOS 시대부터 내려온 것, POSIX 호환, 보안 강화를 위한 것 등이 있다.
• 컴파일러 내장 함수: MMX, SSE, SSE2 및 기타 CPU 명령에 대응하는 것들이 있다.
• stdext 네임스페이스: hash_map, hash_set 등이 있다.
• msclr 네임스페이스: C++ 매니지드 확장 및 C++/CLI용 추가 라이브러리^[101]
• STL/CLR: C++/CLI에서의 STL 스타일 라이브러리^[102]
• 동시 실행 런타임 (Concurrency Runtime): C++11 기반의 병렬 처리 라이브러리^[103]
• C++ AMP: GPU 등의 가속기를 사용한 병렬 처리 라이브러리 (언어 확장 포함)^[104]

3. 4. .NET/WinRT 지원

• '''매니지드 확장 C++''' (Managed Extensions for C++, Managed C++): .NET Framework 애플리케이션 개발을 위해 C++을 CLS에 준수하도록 확장한 것이다^[110]。Visual C++ .NET 2002부터 탑재되었다. 기존 C++는 '''네이티브 C++''' (혹은 '''언매니지드 C++''')라고 불린다^[111]。매니지드 확장 C++와 네이티브 C++ 코드를 한 애플리케이션에 혼재^[112]시켜, C++ 코드를 .NET으로 점진적으로 이관하거나, 다른 .NET 언어에서 C++ 라이브러리를 사용하거나, C++ 코드에서 .NET Framework 클래스 라이브러리를 활용하는 것이 가능했다(글루 언어). 이후 C++/CLI의 등장으로 사용이 권장되지 않게 되었다^[113]。Visual C++ 2005-2013에서는 컴파일 옵션 `/clr:oldSyntax`를 통해 컴파일이 가능했지만^[114], Visual C++ 2015에서 폐지되었다.

• '''C++/CLI''': 매니지드 확장 C++를 대체하는, CLS를 만족하는 C++ 기반 프로그래밍 언어다. Visual C++ 2005부터 탑재되었다. C++/CLI 환경에서 기존 C++는 '''네이티브'''로 표현된다.

• '''C++/CX''' (component extensions): 윈도우 스토어 앱(UWP 앱)에서 사용되는 WinRT 라이브러리를 효율적으로 사용하기 위해 C++11 표준을 기반으로 확장된 프로그래밍 언어다. Visual C++ 2012부터 탑재되었다. C++/CLI와 유사하지만, C++/CX는 네이티브 확장이다. 따라서 기존 네이티브 C/C++ 코드나 CRT 라이브러리를 거의 그대로 사용할 수 있지만, .NET Framework를 직접 다룰 수는 없다. C++/CLI와는 동일 소스 코드 내에서 공존할 수 없다. Windows 런타임 구성 요소(.winmd)를 통해 C#이나 VB.NET과 상호 운용할 수 있다.

• '''C++/WinRT''': Visual Studio 2015 Update 3부터 지원되는 확장 라이브러리로, C++/CX 언어 확장을 사용하지 않고 UWP 앱을 개발할 수 있게 해준다^[115]。C++17 준수 컴파일러가 필요하다^[116]。

3. 5. 기타 기능 및 특징

4. 호환성

마이크로소프트 비주얼 C++(VC++) 컴파일러는 다양한 버전의 C 런타임 라이브러리(CRT)를 제공하며,^[59] 사용자는 자신의 코드에 맞는 라이브러리를 선택하여 컴파일할 수 있다. 그러나 동일한 프로그램 내에서 서로 다른 구성 요소(DLL, EXE)에 대해 서로 다른 CRT 버전을 사용하면 문제가 발생할 수 있다.^[59] 예를 들어, 서로 다른 라이브러리를 사용하는 프로그램에서 예기치 않은 오류가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하려면 프로그램의 모든 구성 요소가 동일한 C 런타임을 사용해야 한다. 마이크로소프트는 잠재적인 문제를 최소화하기 위해 다중 스레드 동적 연결 라이브러리(/MD 또는 /MDd 컴파일러 옵션)를 사용할 것을 권장한다.^[59]

VC++의 CRT는 컴파일 옵션에 따라 정적 연결 또는 동적 연결을 선택할 수 있다.^[142] DLL 및 EXE에 VC 런타임을 동적 연결하면 애플리케이션 실행 파일의 크기를 줄일 수 있지만, 실행 환경에 VC 버전별 런타임 라이브러리 모듈(예: VC2010의 경우 msvcr100.dll 또는 msvcp100.dll)이 필요하다.^[142] MFC, CLR, OpenMP, C++ AMP 등을 사용하는 경우 추가적인 런타임 라이브러리가 필요할 수 있다. 최종 사용자 환경을 위한 VC 런타임 라이브러리 재배포 가능 패키지가 제공되지만, 디버그 버전 라이브러리는 포함되지 않는다. 일부 Windows 버전에는 특정 버전의 VC 런타임 서브셋이 시스템 구성 요소로 포함되어 있기도 하다.

VC 런타임 라이브러리는 버전마다 CRT 객체의 메모리 관리를 다르게 처리한다. 따라서 서로 다른 버전의 VC 간에 DLL 경계를 넘어 CRT 객체의 수명을 관리하는 것은 불가능하다. 예를 들어, 이전 버전의 VC로 생성된 DLL에서 malloc/new로 할당한 메모리를 최신 버전의 VC로 생성된 애플리케이션에서 free/delete하는 것은 힙 손상이나 정의되지 않은 동작을 유발할 수 있다.^[143] 메모리 할당 및 해제는 각 모듈 내에서 처리되어야 하며, 모듈 외부에 기능을 공개하려면 DLL 함수를 통해 래핑해야 한다.

VC2015부터는 Universal CRT가 도입되었고, VC2017 및 VC2019는 VC2015와 호환성을 유지하여 특정 조건 하에서는 DLL 경계를 넘어 CRT 객체의 수명 관리가 가능해졌다.^{[144][145][146][147]} Windows 10에서는 Universal CRT가 기본 시스템 구성 요소이지만, 이전 버전의 Windows에서는 Windows 업데이트나 재배포 가능 패키지를 통해 설치해야 한다.^{[148][149][150][151][152][153]}

마이크로소프트 CRT는 POSIX 인터페이스의 상당 부분을 구현하지만, Visual C++ 컴파일러는 기본적으로 이러한 함수 사용 시 경고를 표시한다. 이는 C 및 C++ 표준에서 구현 정의 인터페이스 앞에 밑줄 접두사를 요구하기 때문이다.^[60] 그러나 POSIX를 준수하는 시스템은 밑줄 있는 이름을 허용하지 않으므로, 경고를 끄는 것이 이식성을 높이는 방법일 수 있다.

마이크로소프트 비주얼 C++는 C 프로그래밍 언어용 통합 개발 환경(IDE)으로 시작했지만, 오랫동안 C 언어에 대한 지원은 1989년 C 표준 초판에만 머물렀고, C99 개정판은 지원하지 않았다. 2011년에도 C99 지원 계획은 없었다.^[61]

비주얼 C++ 2013부터 C 모드에서 지정된 초기화, 복합 리터럴, `_Bool` 유형 등 다양한 C99 기능을 지원하기 시작했지만,^[62] 여전히 완전하지는 않았다.^[63] 비주얼 C++ 2015에서는 C99 표준 라이브러리에 대한 완전한 지원을 포함하여 C99 지원이 개선되었지만, 컴파일러에서 아직 지원하지 않는 C99 언어 기능이 필요한 경우는 예외였다.^[64]

C11 개정판의 대부분은 비주얼 C++ 2017에서도 지원되지 않았다.^[65] 예를 들어, `_Generic` 키워드를 통한 일반 선택은 컴파일러에서 지원되지 않아 구문 오류가 발생했다.^[66]

2018년에 전처리기가 C11을 고려하여 개편되었고,^[67] 2020년 9월에는 MSVC 버전 16.8에서 C11 및 C17 표준 지원이 제공될 것이라고 발표되었다.^[69] 여기에는 선택적 기능은 포함되지 않았지만, 마이크로소프트는 추후 원자성(atomics)과 스레드에 대한 지원을 추가할 계획이라고 밝혔다. 버전 17.5에서는 원자성에 대한 부분적(원자적 잠금 누락)이고 실험적인(컴파일러 플래그 `/experimental:c11atomics` 사용) 지원이 추가되었으며,^[70] 버전 17.8에서는 컴파일러 플래그 없이 스레드에 대한 지원이 추가되었다.^[71][72]

4. 1. ABI 호환성

• 사용된 도구 집합 버전은 연결된 모든 바이너리를 빌드하는 데 사용된 최고 도구 집합 버전과 같거나 높아야 한다.
• MSVC 재배포 가능 버전은 모든 응용 프로그램 구성 요소에서 사용되는 도구 집합 버전과 같거나 높아야 한다.
• `/GL`(전체 프로그램 최적화)로 컴파일된 정적 라이브러리 또는 개체 파일은 버전 간에 바이너리 호환되지 않으며 정확히 동일한 도구 집합을 사용해야 한다.

4. 2. C 런타임 라이브러리

5. 무료 버전

Visual C++는 에디션에 따라 지원하는 기능에 차이가 있지만, 프로그래밍 초보자나 업그레이드를 고려하는 사용자를 위해 마이크로소프트에서 Windows용 클래스 라이브러리 등이 부속되지 않은 무료 버전을 공개하고 있다. 무료 버전이라고 해도, 버전 업 시마다 표준 지원되는 기능이 추가되어, VC 2005 이후에는 IDE의 IntelliSense 및 디버거 등의 기본 기능은 Standard 에디션 이상의 유료 버전과 다르지 않아, 간단한 애플리케이션이나 라이브러리를 작성하는 데에는 충분하다고 할 수 있다. Express 에디션의 제공은 2013 버전까지이며, 이후에는 Community 에디션으로 통합될 예정이었지만^[119], 이후 철회되어 Visual Studio 2015에서도 Express 에디션이 제공되었다^[120]。

다음은 무료 버전의 종류와 그 특징이다.

그 외에도 버전 7.1까지의 Windows SDK (구 Platform SDK)와 버전 7.1까지의 Windows Driver Kit에도 Visual C++ 컴파일러가 부속되어 있었다. 또한 버전 10 1511의 Windows Driver Kit부터는 Enterprise Windows Driver Kit라고 불리는 컴파일러 등이 부속되는 버전의 WDK의 배포가 재개되었다.

Visual C++ Build Tools는 빌드 서버나 지속적 통합 (CI) 등, GUI를 사용하지 않고 배치 처리적으로 빌드를 수행하는 환경에서의 사용을 의도한 것이다. 통합 개발 환경을 포함하는 통상의 Visual Studio를 보완하는 제품이라는 위치이며, Visual Studio의 정규 사용자가 사용하는 것을 전제로 하고 있다.

6. 현재의 제품

현재 사용 가능한 비주얼 C++ 제품군은 다음과 같다.

• 마이크로소프트 비주얼 C++ 2017 익스프레스 에디션
• 마이크로소프트 비주얼 스튜디오 2017 엔터프라이즈
• 마이크로소프트 비주얼 스튜디오 2017 프로페셔널
• 마이크로소프트 비주얼 스튜디오 2017 커뮤니티

7. 평가

BYTE는 1989년 2월, 마이크로소프트 C 5.1의 OS/2 지원, 대화식 개발을 위한 QuickC, CodeView 디버거를 "훌륭하다"고 평가했다. Watcom C가 약간 더 빠른 코드를 생성했지만, 이 잡지는 개발자들이 "마이크로소프트의 더 친숙하고 강력한 도구를 여전히 선호할 수 있다"고 언급했다.^[74]

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_[105] 문서 CRTのセキュリティ強化 http://msdn.microsof[...]
_[106] 문서 Safe Libraries: Standard C++ Library http://msdn.microsof[...]
_[107] 문서 Checked Iterators http://msdn.microsof[...]
_[108] 문서 Visual C++ 2008 用の MFC Feature Pack http://msdn.microsof[...]
_[109] 문서 Visual Studio 2010 SP1 用の MFC の追加 https://msdn.microso[...]
_[110] 문서 C++ マネージ拡張プログラミング (C++) https://msdn.microso[...]
_[111] 문서 ネイティブ C++ アプリケーションの再頒布 https://msdn.microso[...]
_[112] 문서 混在 (ネイティブおよびマネージ) アセンブリ https://msdn.microso[...]
_[113] 문서 /clr (共通言語ランタイムのコンパイル) https://msdn.microso[...]
_[114] 문서 /clr (共通言語ランタイムのコンパイル) (C++) https://msdn.microso[...]
_[115] 문서 C++ - C++/WinRT の紹介 https://msdn.microso[...]
_[116] 문서 Introduction to C++/WinRT - Windows UWP applications | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
_[117] 문서 Long Double 型 http://msdn.microsof[...]
_[118] 문서 /arch (x86) | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
_[119] 뉴스 Microsoft、“Professional”相当の無償版「Visual Studio Community 2013」を公開 - 窓の杜 https://forest.watch[...] 窓の杜
_[120] 문서 Visual Studio 2015 の製品ラインアップを発表 - Visual Studio 日本チーム ブログ - Site Home - MSDN Blogs http://blogs.msdn.co[...]
_[121] 뉴스 MSが「Visual Studio Community」を発表、無償でAndroid/iOSアプリも開発可能：ITpro https://xtech.nikkei[...] ITpro
_[122] 뉴스 Microsoft、統合開発環境「Visual Studio 2015」を正式公開 - 窓の杜 https://forest.watch[...] 窓の杜
_[123] 문서 定義済みマクロ https://msdn.microso[...]
_[124] 문서 Visual C++ 2003 ～ 2015 の新機能 | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
_[125] 웹사이트 Application statically linked with Visual C++ 2010 C/C++ runtime fails to launch with error ‘The procedure entry point EncodePointer could not be located in the dynamic link library KERNEL32.dll’. http://support.micro[...] マイクロソフト 2009-10-29
_[126] 웹사이트 Breaking Changes http://msdn.microsof[...] 2009-12-26
_[127] 웹사이트 Windows Server 2008 R2 to Phase Out Itanium http://blogs.technet[...] 2010-05-11
_[128] 문서 コンパイラの判断によって32bit版アプリケーションでも SSE2 命令が使われる可能性がある。
_[129] 문서 Breaking Changes in Visual C++ | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
_[130] 문서 浮動小数点の移行に関する問題 | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
_[131] 문서 Unicode とマルチバイト文字セット (MBCS: Multibyte Character Set) のサポート http://msdn.microsof[...]
_[132] 문서 Visual Studio 2015 における Visual C++ の新機能 https://msdn.microso[...]
_[133] 문서 Visual Studioのアップデートに伴い、_MSC_VERの最下位の桁も更新されるようになっている。
_[134] 문서 Visual Studio 2017 (バージョン 15.0) リリース ノート https://www.visualst[...]
_[135] 문서 Visual Studio 2019 プレビューでの非推奨の C++ 機能 | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
_[136] 문서 SIMD Extension to C++ OpenMP in Visual Studio | C++ Team Blog https://devblogs.mic[...]
_[137] 문서 /openmp (Enable OpenMP Support) | Microsoft Docs https://docs.microso[...]
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_[139] 문서 New, experimental code analysis features in Visual Studio 2017 15.8 Preview 3 | C++ Team Blog https://devblogs.mic[...]
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_[141] 웹사이트 What's New for Visual C++ in Visual Studio? https://learn.micros[...]
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_[147] 웹사이트 "Universal CRT へのコードのアップグレード | Microsoft Docs" https://docs.microso[...]
_[148] 블로그 "Visual C++ 2015 以降のバージョンの再頒布可能パッケージにおけるインストールの前提条件 – Visual Studio サポート チーム blog" https://blogs.msdn.m[...]
_[149] 블로그 "Visual C++ 2015 アプリケーションでの CRT ローカル配置について – Visual Studio サポート チーム blog" https://blogs.msdn.m[...]
_[150] 블로그 "Introducing the Universal CRT | C++ Team Blog" https://devblogs.mic[...]
_[151] 웹사이트 "Universal CRT deployment | Microsoft Docs" https://docs.microso[...]
_[152] 웹사이트 最新のサポートされる Visual C++ のダウンロード https://support.micr[...]
_[153] 웹사이트 Windows での汎用の C ランタイムの更新プログラム https://support.micr[...]
_[154] 뉴스 Visual C++ adds Windows support https://books.google[...] InfoWorld 1993-02-22
_[155] 웹인용 What's New for Visual C++ in Visual Studio 2013 http://msdn.microsof[...] Microsoft Developer Network 2013-10-23