libft 프로젝트의 part1 함수들을 구현하면서 메모했던 내용들을 정리해두었다. 이 라이브러리의 함수들은 꾸준히 업데이트 되고 있기 때문에 가장 최신의 코드는 여기 깃허브 저장소를 참고...
1. ft_memset
#include "libft.h"
void *ft_memset(void *dest, int c, size_t n)
{
unsigned char *new_dest;
unsigned char src;
size_t i;
new_dest = dest;
src = c;
i = 0;
while(i++ < n)
*new_dest++ = src;
return (dest);
}dest 위치부터, n개의 바이트 만큼, c 라는 값으로 초기화 하는 함수.
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이 때 초기화 할 값인 c는 인자로는 int로 전달되지만 함수 내부적으로는
unsigned char로 형변환 되어서 사용된다.메모리에 접근할 때에는 signed char형이 아닌 unsigned char형을 사용해야하는 이유
unsigned char 는 모든 bit를 투명하게 볼 수 있는 특성을 제공합니다.
즉, 다른 type 은 내부 비트의 일부를 값을 표현하기 위한 용도가 아닌 다른 용도(부호 비트)로 사용할 수 있으나 unsigned char 는 이것이 허락되지 않습니다.따라서, 임의의 메모리에 바이트 단위로 접근해 값을 다룰 때에는 반드시 unsigned char 를 사용해야 full portability 를 얻을 수 있는 것입니다. 또한, 그와 같은 이유로 signed char 가 표현할 수 있는 값의 개수보다 unsigned char 가 표현할 수 있는 값의 개수가 많다는 사실에도 유의할 필요가 있습니다. signed char <-> unsigned char 사이의 값 변환이 1:1 로 이루어질 수 "없는" 경우도 있음을 의미합니다.
이런 이유로, 표준이 바이트 값에 접근해야 하는 경우나 문자에 접근해야 하는 경우 (예: mem(), str() 함수들) 에는 모두 unsigned char 로 접근하도록 요구하고 있습니다.
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그리고, 바이트 단위로 초기화 하기 때문에 int형 배열을 초기화 할 때는 주의해야 한다.
예를 들면 ft_memset(arr, 1, sizeof(arr))을 호출하면 arr 배열이 모두 1로 초기화 된다고 생각하는데, 실제로는 배열이 모두
16843009로 초기화 된다. 16843009의 2진수 표현은0001 00000001 00000001 00000001이다. 즉, arr 배열은 1바이트(8비트)당 1로 초기화 된 것이다. 바이트가 딱 떨어지게 초기화 되지 않기 때문에 int형 배열의 요소를 1로 초기화 할 수 없다. 다른 정수도 모두 마찬가지다. 딱 4개의 값만 가능하다고 한다.0,-1,0x3f,0x7f. -
size_t자료형은 '이론상 가장 큰 사이즈를 담을 수 있는 unsigned 데이터 타입'으로 정의된다.
2. ft_bzero
#include "libft.h"
void ft_bzero(void *b, size_t n)
{
unsigned char *dest;
size_t i;
dest = b;
i = 0;
while(i++ < n)
*dest++ = 0;
return (b);
}b 위치부터, n개의 바이트 만큼 0으로 초기화 하는 함수.
- 이 함수는 더 이상 사용되지 않는다. memset을 사용하자.
3. ft_memcpy
#include "libft.h"
void *ft_memcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
{
unsigned char *new_dest;
unsigned char *new_src;
size_t i;
new_dest = dest;
new_src = (unsigned char *)src;
i = 0;
while (i++ < n)
*new_dest++ = *new_src++;
return (dest);
}src가 가리키는 곳 부터n바이트 만큼을dest이 가리키는 곳에 복사한다.- 이 함수는
source의 널 종료 문자(null terminating character) 을 검사하지 않는다. 언제나 정확히num바이트 만큼을 복사한다. - 만일 두 메모리 블록이 겹쳐져 있다면 memmove 함수를 이용해야 한다. src의 원본 값이 이전 src로 바뀐 상태에서 복사를 해버리기 때문이다.
const void* src를 함수 내에서unsigned char *로 강제 형변환을 하려고 했더니 경고가 떴다. const char 타입으로 받은 인수를 그냥 char 타입으로 다른 변수에 넘겨주려할 때 발생하는 경고라고 한다. 즉 const라는 qualifier(수식어,한정어)가 떨어져 나갔다는 뜻.const unsigned char *로 형변환 해줘야 함.
4. ft_memccpy
#include "libft.h"
void *ft_memccpy(void *dest, const void *src, int c, size_t n)
{
unsigned char *new_dest;
unsigned char *new_src;
unsigned char find;
size_t i;
new_dest = dest;
new_src = (unsigned char *)src;
find = c;
i = 0;
while(i < n)
{
new_dest[i] = new_src[i];
if(new_src[i] == find)
return (dest + (i + 1));
i++;
}
return (0);
}-
n바이트의 데이터를 dest에 복제할 때에 src 데이터에서 문자 c를 만나면 c까지 복제하고 복제를 중단한다.
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복제된 dest변수에서 복제가 끝난 다음 번지를 return 한다. 만약 문자 c를 만나지 않았다면, n바이트를 복제하고 NULL을 return 한다.
-
의문점
강제 형변환에 대해서.
형변환을 명시적으로 써주지 않으면 워닝이 뜬다? → const 변수에 대해서만 그런걸로. gcc -Wall 플래그를 설정하면 에러로 처리해 컴파일이 되지 않는다.
5. ft_memmove
#include "libft.h"
void *ft_memmove(void *dest, const void *src, size_t n)
{
unsigned char *new_dest;
unsigned char *new_src;
if (dest == src || n == 0)
return (dest);
if (dest < src)
{
new_dest = (unsigned char *)dest;
new_src = (unsigned char *)src;
while (n--)
*new_dest++ = *new_src;
}
else
{
new_dest = dest + (n - 1);
new_src = src + (n - 1);
while (n--)
*new_dest-- = *new_src--;
}
return (dest);
}src메모리 영역에서 dest 메모리 영역으로 n 바이트 만큼 복사한다. 이 때, src 배열은 src와 dest의 메모리 영역과 겹치지 않는 메모리 영역부터 먼저 복사한다.
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메모리 영역이 overlap 되는 경우
사실 잘 상상이 안됐었는데...
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한 배열 안에서 복사를 수행할 때
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그러면서 src 시작 주소가 dest 시작 주소보다 앞에 있을 때
오버랩의 가능성이 생긴다.
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-
overlap 해결 방안은?
src의 마지막 주소 -> dest의 마지막 주소, 즉 뒤에서 부터 한 바이트 씩 복사한다.
6. ft_memchr
#include "libft.h"
void *ft_memchr(const void *b, int c, size_t n)
{
unsigned char *new_b;
unsigned char find;
new_b = (unsigned char *)b;
find = c;
while (n--)
{
if (*new_b++ == find)
return ((void *)(new_b - 1));
}
return (0);
}메모리 블록에서의 문자를 찾는다.
ptr 이 가리키는 메모리의 처음 num 바이트 중에서 처음으로 value 와 일치하는 값의 주소를 리턴한다.
-
메모리 블록에서
value와 일치하는 값이 있다면 그 곳의 주소를 리턴하고 값을 찾지 못한다면NULL을 리턴한다. -
의문점 1
warning: return discards ‘const’ qualifier from pointer target type [-Wdiscarded-qualifiers] return ((new_b - 1));컴파일 시 이런 경고가 떠서 return 값을
return ((void *)(new_b - 1));이렇게 바꿨더니 해결됐다.
혹은 아래 처럼 선언부에서 const 한정자를 사용하지 않아도 해결된다.
unsigned char* new_b = (unsigned char *)b;참고 : https://igotit.tistory.com/entry/char-const-char-char-const
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의문점 2
반환형이 void 면 반환할 때 다시 void 로 형변환을 한 뒤에 반환해야 하나? malloc에서는 안그랬던 것 같은데...
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인덱스로 표현하는 게 가독성이 더 좋을 것 같아서 수정함.
void *ft_memchr(const void *b, int c, size_t n) { size_t i; unsigned char *new_b; unsigned char find; new_b = (unsigned char *)b; find = c; i = 0; while (i < n) { if (new_b[i] == find) return ((new_b + i)); i++; } return (0); }
7. ft_memcmp
#include "libft.h"
int ft_memcmp(const void *b1, const void *b2, size_t n)
{
unsigned char *s1;
unsigned char *s2;
size_t i;
if ((b1 == 0 && b2 == 0) || n == 0)
return (0);
else if (s1 == 0 || s2 == 0)
return (s1 == 0 ? -1 : 1);
s1 = (unsigned char *)b1;
s2 = (unsigned char *)b2;
i = 0;
while (n--)
{
if (s1[i] != s2[i])
break ;
i++;
}
return (s1[i] - s2[i]);
}ptr1 이 가리키는 처음 num 바이트의 데이터와 ptr2 가 가리키는 처음 num 바이트의 데이터를 비교한다.
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두 개의 메모리 블록의 관계에 따라 아래와 같이 정수 값을 리턴한다.
- 만일 두 메모리 블록이 정확히 같다면 0 을 리턴한다.
- 만일 두 메모리 블록이 다를 경우,
ptr1과ptr2가 가리키는 메모리 블록에서 앞에서 부터 처음으로 다른 바이트를 살펴 보는데, 그 바이트를unsigned char로 해석하였을 때, 그 값이ptr1이 더 크면 0 보다 큰 값을, 아니면 0 보다 작은 값을 리턴한다.
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오버플로우는 처리를 못해주는 것 같다. 같은 문자열인데도 n값을 크게 주면 0이 아니라 쓰레기값끼리 비교한 값을 리턴한다.
-> 항상 n은 버퍼 사이즈보다 같거나 작게.
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strncmp와의 차이점?- 두 문자열 중 하나가 끝나더라도(널 값이 나오더라도) 상관없이 서로 다른 값이 나오거나, n개가 될 때 까지 비교를 수행한다.
strncmp는 s1과 s2가 모두 NULL값이 나오면 남은 카운트에 관계없이 0을 반환했던 것과 차이가 있다.
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strlen
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strlcpy
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strlcat
8. ft_strchr
#include "libft.h"
char *ft_strchr(const char *s, int c)
{
char find;
find = c;
while (*s++ != '\0')
{
if (*s == find)
return ((char *)s);
}
return (0);
}문자열에서 특정 문자를 찾을 때 사용하는 함수.
- 문자열 s에서 첫 번째로 찾은 문자 c의 포인터를 리턴한다.
- 만일 찾는 문자가 없다면 NULL포인터를 리턴한다.
- 이 때 마지막
NULL문자도 C 문자열의 일부로 간주하기 때문에 이 함수는 문자열의 맨 끝 부분을 가리키는 포인터를 얻기 위해 사용할 수 도 있다. - int c는 검색할 문자로,
int형태로 형변환 되어서 전달되지만 함수 내부적으로는 다시char형태로 처리된다.
9. ft_strrchr
#include "libft.h"
char *ft_strrchr(const char *s, int c)
{
char *last;
char find;
size_t i;
last = (char *)s;
find = (char)c;
i = ft_strlen(s);
while (i > 0)
{
if (last[i] == find)
return (last + i);
i--;
}
if (last[i] == find)
return (last);
return (0);
}문자열 s에서 마지막으로 있는 문자 c의 포인터를 리턴한다.
-
예외처리
if (last[i] == find) return (last);s가 빈문자열일 때, s의 첫 글자만 c일 때 NULL이 아니라 s의 첫글자를 반환해야 함.
10. ft_strnstr
#include "libft.h"
char *ft_strnstr(const char *big, const char *little, size_t len)
{
size_t l_len;
size_t b_len;
size_t size;
if (*little == '\0')
return ((char *)big);
l_len = ft_strlen(little);
b_len = ft_strlen(big);
if (b_len < l_len || len < l_len)
return (0);
size = b_len > len ? len : b_len;
while (size-- >= l_len)
{
if (ft_memcmp(big, little, l_len) == 0)
return ((char *)big);
big++;
}
return (0);
}문자열을 검색한다.
- len 이하의
big에서little를 검색하여 가장 먼저 나타나는 곳의 위치를 리턴한다. - 이 때 일치하는 문자열이 없다면 널 포인터를 리턴하게 된다.
- 검색에서 마지막 널 문자는 포함하지 않는다.
- core dumped 에러
- printf("%s\n", NULL) 이라고 했을 경우에 gcc컴파일러는 segfault를 띄우더라고요..구글링 좀 해보니까 gcc컴파일러가 그렇다고 하더라고요. -slack donglee 님
- 저도 계속 seg fault가 떠서 테스트를 해볼 때 printf 내부에서 %s 앞에 ft : 라던지 뭐든 구분할 수 있는 문자를 넣어줍니다!! -slack joockim님
- 참고 : https://guimong.tistory.com/entry/printf%EC%9D%98-Segmentationg-fault-%EC%B0%A8%EC%9D%B4
- 남은 size의 길이가 l_len 길이 보다 작다면, 비교할 의미가 없으므로 NULL을 리턴
11. ft_strncmp
#include "libft.h"
int ft_strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n)
{
size_t i;
unsigned char *b1;
unsigned char *b2;
b1 = (unsigned char *)s1;
b2 = (unsigned char *)s2;
if (b1 == 0 && b2 == 0)
return (0);
else if (b1 == 0 || b2 == 0)
return (b1 == 0 ? -1 : 1);
if (n == 0)
return (0);
i = 0;
while ((b1[i] != '\0') && (b2[i] != '\0') && i < (n - 1))
{
if (b1[i] != b2[i])
break ;
i++;
}
return (b1[i] - b2[i]);
}-
의문점
return 할 때 unsigned char로 형변환 하는 코드를 봤다. 필요한가?
-
2020.03.10 해결
ft_strncmp("test\200", "test\0", 6)같은128 이상의 아스키코드 수도 계산하기 위해서 unsigned char *로의 형변환이 필요했다.
-
12. ft_atoi
#include "libft.h"
int ft_isspace(char c)
{
if (c == ' ' || c == '\n' || c == '\t' ||
c == '\v' || c == '\f' || c == '\r')
return (1);
else
return (0);
}
int ft_atoi(const char *str)
{
int nbr;
int sign;
int i;
nbr = 0;
sign = 1;
i = 0;
while ((str[i] != '\0') && ft_isspace(str[i]) == 1)
i++;
if (str[i] == '-')
sign = -1;
if ((str[i] == '-') || (str[i] == '+'))
i++;
while ((str[i] != '\0') && ('0' <= str[i]) && (str[i] <= '9'))
{
nbr = (nbr * 10) + (str[i] - '0');
i++;
}
return (sign * nbr);
}13. ft_isalpha
#include "libft.h"
int ft_isalpha(int c)
{
return (((65 <= c) && (90 >= c)) || ((97 <= c) && (122 >= c)));
}연산자도 참(1)과 거짓(0)을 반환한다.
- isdigit
- isalnum
- isascii
- isprint
14. ft_toupper
#include "libft.h"
int ft_islower(int c)
{
return((97 <= c) && (122 >= c));
}
int ft_toupper(int c)
{
if (ft_islower(c))
return (c - 32);
return (c);
}-
인자가 소문자일 경우 대문자로 바꿔 반환한다.
-
소문자가 아닌 인자가 들어왔을 때는 그대로 반환한다.
-
tolower
15. ft_calloc
#include "libft.h"
void ft_bzero(void *b, size_t n)
{
unsigned char *dest;
size_t i;
dest = b;
i = 0;
while(i++ < n)
*dest++ = 0;
}
void *ft_calloc(size_t nmemb, size_t size)
{
void *mem;
if (!(mem = malloc(nmemb * size)))
return (NULL);
ft_bzero(mem, (nmemb * size));
return(mem);
}- size 크기의 변수를 nmemb개 만큼 저장할 수 있는 메모리 공간을 할당한다.
- 그리고 동적으로 할당한 메모리의 모든 비트를 0으로 설정한다.
- malloc 과의 차이점은?
16. ft_strdup
#include "libft.h"
char *ft_strdup(const char *str)
{
int i;
int len;
char *new_str;
len = 0;
while (str[len])
len++;
new_str = (char *)malloc(sizeof(char) * (len + 1));
if (!(new_str))
return (NULL);
i = 0;
while (str[i])
{
new_str[i] = str[i];
i++;
}
new_str[i] = '\0';
return (new_str);
}- 문자열 str 길이 + 1 크기를 malloc으로 할당 후 문자열 str을 복사한 후 반환한다.
- 반환받은 메모리는 반드시 free를 통하여 메모리를 해제해야 한다.
- malloc + strcpy
