C99

3. 새로운 기능

C99에는 여러 컴파일러에서 이미 확장 기능으로 구현된 다양한 기능들이 추가되었다.^[4]

인라인 함수, 변수 선언 위치 제한 완화, 새로운 자료형(long long int, 확장 정수형, 명시적 불리언 자료형, 복소수를 나타내기 위한 complex) 도입, BCPL이나 C++과 같은 // 주석, snprintf 등의 새로운 라이브러리 함수, stdbool.h 및 inttypes.h와 같은 새로운 헤더 파일, 자료형에 무관하게 동작하는 수학 함수 (tgmath.h), IEEE 부동소수점 지원 개선, 지정된 이니셜라이저, 복합 리터럴, 가변 인수 매크로, restrict 한정자 등이 C99의 주요 기능으로 포함되었다.^[3]

3. 1. 언어 기능

• 인라인 함수 도입^[3][4]
• 변수 선언을 파일 범위나 복합 명령어의 시작 부분에서만 할 필요가 없어짐^[3][4]
• 새로운 자료형 도입: long long int, 선택적인 확장 정수형, 명시적 불리언 자료형, 복소수를 나타내기 위한 complex^[3][4]
• 가변 길이 배열(VLA: variable-length array) 도입^[3]
• BCPL이나 C++와 같이 //로 시작하는 주석 허용^[3][4]
• snprintf와 같은 새로운 라이브러리 함수 추가^[3][4]
• stdbool.h 및 inttypes.h와 같은 새로운 헤더 파일 추가^[3][4]
• 자료형에 무관하게 동작하는(type-generic) 수학 함수 (tgmath.h에 포함) 추가^[3][4]
• IEEE 부동소수점 자료에 대한 지원 개선^[3][4]
• 지정된 이니셜라이저(designated initializers) 도입^[3][4]
• 복합 리터럴(compound literals) 도입^[3]
• 가변 인수 매크로(Variadic macro) 도입^[3][4]
• 보다 적극적인 코드 최적화를 위한 restrict 한정자 도입^[3][4]
• 유니버설 문자 이름으로 사용자 변수가 표준 문자 집합 이외의 문자를 포함하는 것을 허용^[7]
• 매개변수 선언에서 배열 인덱스에 키워드 static 사용^[8]

3. 2. 라이브러리 기능

• `snprintf`: 버퍼 오버플로우를 방지하는 기능이 있는 출력 함수이다.^[3]
• 새로운 헤더 파일들:
• `stdbool.h`: 불리언 자료형을 위한 헤더 파일이다.^[3]
• `inttypes.h`: 정수형 자료형 관련 기능을 제공하는 헤더 파일이다.^[3]
• `tgmath.h`: 자료형에 무관하게 동작하는(type-generic) 수학 함수들을 포함한다.^[3]
• `complex.h`: 복소수 자료형을 위한 헤더 파일이다.
• IEEE 부동소수점 자료에 대한 지원이 개선되었다.^[3]
• 대부분의 최신 프로세서에 존재하는 IEEE 754-1985(IEC 60559라고도 함) 부동 소수점 하드웨어의 기능에 대한 접근을 지원한다.("부록 F IEC 60559 부동 소수점 산술"에 정의됨).^[2] IEEE 754 하드웨어가 없는 플랫폼에서도 소프트웨어로 구현할 수 있다.^[2]
• 지정된 초기화 (Designated Initializers): 구조체나 배열의 특정 멤버를 이름으로 초기화할 수 있다.^[5]
• 예: `struct point p = { .x = 1, .y = 2 };`
• 복합 리터럴 (Compound Literals): 이름 없는 객체를 생성하여 함수에 전달하거나 변수에 할당할 수 있다.^[6]
• 예: `function((struct x) {1, 2});`
• 가변 인자 매크로 (Variadic Macros): 가변 개수의 인수를 받는 매크로를 정의할 수 있다.^[3]

4. C90과의 하위 호환성

C99는 대부분의 영역에서 C90과 하위 호환되지만, 몇 가지 엄격해진 부분이 있다. 특히, 형식 지정자가 빠진 선언을 `int` 자료형으로 더 이상 간주하지 않는다. C 표준 위원회에서는 컴파일러가 형식 지정자를 실수로 빠뜨린 것을 조용히 넘어가기보다는 문제로서 진단하는 것이 더욱 가치가 있다고 보고 이러한 결정을 내렸다.^[3] 실제 컴파일러는 형식 지정자가 빠진 것을 오류로 지적할 가능성이 높지만, `int`가 지정된 것으로 보고 번역을 계속할 수도 있다.

또한, C89에서는 선언되지 않은 함수는 반환값 형이 `int`이고, 인수의 수와 형이 임의의 함수로 해석되었지만, C99에서는 문법 위반이 된다.

5. C++와의 호환성

C99 표준의 일부 기능은 C++ 기술 보고서 1 및 C++11과 같은 C++ 표준에 포함되었다.^[3] 여기에는 정수형, 헤더 파일, 라이브러리 함수 등이 해당한다.^[4] 다만, C++ 표준에 이미 유사한 기능이 포함되어 있어 가변 길이 배열은 포함되지 않았다.

6. 컴파일러 지원 현황

GCC를 비롯한 여러 C 컴파일러들이 C99의 새로운 기능 대부분을 지원하고 있다. 그러나 마이크로소프트나 볼랜드 등은 C++에 집중하면서 C99 지원에 소극적이었다.

GCC는 C99 기능을 상당히 많이 지원하지만, 2008년 11월 기준으로 일부 기능은 제대로 작동하지 않거나 지원되지 않았다.^[42] GCC 4.x 버전까지는 C89에 GNU 확장을 더한 `-std=gnu89`가 기본값이었고, Clang은 C99에 GNU 확장을 더한 `-std=gnu99`가 기본값이다. GCC 5.0부터는 C11에 GNU 확장을 더한 `-std=gnu11`이 기본값이다.^[43]

썬 마이크로시스템즈는 자사의 썬 스튜디오가 C99 기능을 완벽히 지원한다고 주장한다.^[46]

C 인터프리터인 Ch도 C99의 주요 기능들을 지원한다.^[47]

마이크로소프트 비주얼 C++는 2013년부터 C99의 대부분을 구현하기 시작했다.^[44] 2015년까지 `tgmath.h`나 `snprintf()` 등이 구현되지 않았지만, 2017년에 구현되었다.

Watcom C 컴파일러는 C99 표준 중 가장 많이 사용되는 부분을 구현하고 있으며, 2010년 현재 최신 버전인 1.9에서는 `-za99` 옵션을 통해 C99 기능을 활성화할 수 있다고 명시되어 있다.^[45]

다음은 여러 컴파일러들의 C99 지원 현황을 정리한 표이다.

7. 버전 감지

표준 매크로 `__STDC_VERSION__`가 `199901L`로 정의되면 C99 지원이 가능함을 나타낸다. C90에서의 `__STDC__` 매크로처럼, `__STDC_VERSION__`은 C90과 C99간에 다르게 컴파일할 수 있는 코드를 작성하는데 사용할 수 있다. 다음은 두 경우 모두에서 `inline`을 사용할 수 있도록 보장하는 예시이다.

```c

#if __STDC_VERSION__ >= 199901L

/* "inline"은 키워드입니다 */

#else

# define inline static

#endif

8. C99 이후의 표준

1999년 C 표준이 비준된 이후, 표준 작업 그룹은 임베디드 프로세싱에 대한 개선된 지원, 추가적인 문자 데이터 형식(유니코드 지원), 그리고 개선된 경계 검사를 갖춘 라이브러리 함수를 명시하는 기술 보고서를 준비했다.<sup>[41]</sup> 10진 부동 소수점, 추가적인 수학적 특수 함수, 그리고 추가적인 동적 메모리 할당 함수를 다루는 기술 보고서에 대한 작업이 계속 진행 중이다. C 및 C++ 표준 위원회는 스레드 프로그래밍에 대한 사양에 대해 협력해 왔다.

다음 C 표준 개정판인 C11은 2011년에 비준되었다.<sup>[41]</sup> C 표준 위원회는 기존 구현에 의해 테스트되지 않은 새로운 기능의 채택을 제한하는 지침을 채택했다. 메모리 모델을 개발하여 시퀀스 포인트를 명확히 하고 스레드 프로그래밍을 지원하는 데 많은 노력을 기울였다.

C99의 후속 사양은 C11 (ISO/IEC 9899:2011)이다.

안전하지 않은 인터페이스 설계에 대한 문제 보고에 대응하여 공식적으로 폐지 예정인 gets 함수가 C11에서는 삭제되었고, `gets_s`를 사용해야만 하게 되었다.

참조

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<sub>[3]</sub> 웹사이트 Standards - Using the GNU Compiler Collection (GCC) https://gcc.gnu.org/[...] Gcc.gnu.org
<sub>[4]</sub> 웹사이트 C Dialect Options - Using the GNU Compiler Collection (GCC) https://gcc.gnu.org/[...] Gcc.gnu.org 2009-05-06
<sub>[5]</sub> 웹사이트 Using the GNU Compiler Collection (GCC): Designated Initializers https://gcc.gnu.org/[...]
<sub>[6]</sub> 웹사이트 Using the GNU Compiler Collection (GCC): Compound Literals https://gcc.gnu.org/[...]
<sub>[7]</sub> 웹사이트 What every programmer should know about memory https://lwn.net/Arti[...] LWN.net 2007-10-23
<sub>[8]</sub> 서적 ISO/IEC 9899:1999 specification, TC3 https://www.open-std[...]
<sub>[9]</sub> 웹사이트 Differences Among IEEE 754 Implementations https://www.validlab[...]
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