[Linux/Unix] 리눅스/유닉스 시스템 프로그래밍의 이해

 

📘 1	[02] 리눅스유닉스시스템프로그래밍의이해	리눅스/유닉스 시스템 구조와 표준, 시스템 호출과 라이브러리 함수, man 페이지 사용법
🧭 2	[02] vi	vi 에디터 사용법 — 모드, 명령어, 편집, 저장 등
💻 3	[03] 배시 셸	Bash 셸 기초, 입출력 리다이렉션, 환경 변수, 셸 명령 활용
🔐 4	[03] 파일 접근 권한 관리	파일 속성 및 접근권한(chmod, umask, ls -l)
⚙️ 5	[03] 배시 셸 프로그래밍	셸 스크립트 작성, 변수, 제어문, 함수, 디버깅 등
📂 6	[04] 디렉터리	디렉터리 구조, 생성·삭제·관리 함수, inode 개념
📄 7	[05] 파일 다루기	파일 정보 검색, 접근 권한 제어, 링크 파일 생성
🧾 8	[06] 파일 입출력	저수준·고수준 파일 입출력(open, read, write, fopen 등)
🧠 9	[07] 시스템 정보	uname, sysconf, pathconf 등 시스템 정보 검색
⚡ 10	[07] 프로세스 정보	프로세스 구조, 상태, ps, sysinfo 함수 등

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🧭 Part 1. 리눅스/유닉스 시스템 프로그래밍의 이해

(Understanding UNIX/Linux System Programming)

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🎯 Contents

- 리눅스/유닉스 시스템과 관련된 표준을 이해한다.

- 시스템 호출(System Call) vs 라이브러리 함수(Library Function)

- C compiler, make 도구 사용

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🧩 01. 리눅스/유닉스 시스템 프로그래밍이란

(What is Linux/UNIX System Programming?)

🖥️ 리눅스와 유닉스 (Linux and UNIX)

• 리눅스와 유닉스는 서버용 운영체제(OS) 로 주로 사용된다.
  (Linux and UNIX are primarily used as server operating systems.)
• 최근에는 유닉스(UNIX) 를 대체하여 리눅스(Linux) 가 서버 운영체제 시장을 주도하고 있다.
  (Recently, Linux has replaced traditional UNIX systems and dominates the server OS market.)
• 특히 금융권 등에서는 기존의 유닉스 시스템을 리눅스로 전환하는 U2L(Migration: UNIX to Linux) 이 확산되고 있다.
  (In financial industries, UNIX to Linux migration (U2L) has been widely adopted.)

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⚙️ 시스템 호출 (System Call)

시스템이 제공하는 기능을 응용 프로그램에서 사용할 수 있도록 연결하는 프로그래밍 인터페이스.

• 시스템이 제공하는 서비스를 프로그램이 직접 사용할 수 있게 해주는 인터페이스.
  (Provides an interface for programs to use kernel-level services directly.)
• 리눅스/유닉스에서 실행되는 프로그램 대부분은 시스템 호출을 기반으로 동작한다.

📌 예시:

 

int open(const char *pathname, int flags);

• open()은 파일을 여는 시스템 호출이다.
• 파일 접근, 프로세스 제어, 메모리 관리, 네트워크 통신 등 거의 모든 기능이 시스템 호출을 통해 제공된다.

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🧾 02. 리눅스/유닉스 시스템 표준 (Standards of UNIX/Linux Systems)

🏛️ 유닉스의 개발 (Development of UNIX)

• 1969년, 미국 AT&T 벨 연구소(Bell Labs) 의 Ken Thompson 과 Dennis Ritchie 가 개발.
  (Developed in 1969 by Ken Thompson and Dennis Ritchie at AT&T Bell Labs.)
• 초기에는 어셈블리어로 작성되었으나, 1973년 C언어로 다시 작성되어
  ➤ “고급 언어로 작성된 최초의 운영체제” 로 평가받는다.
  (Rewritten in C language in 1973, becoming the first OS written in a high-level language.)

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🧮 유닉스의 기능 (Features of UNIX)

• 초기에 소스 코드가 공개되어 대학교, 기업 등에서 자유롭게 사용 가능.
• 다양한 개발자들이 기능을 추가하면서 여러 파생 버전(Variants) 이 생겨남.
  • AT&T 계열 → System V
  • 버클리 대학 계열 → BSD (Berkeley Software Distribution)
• BSD 버전에서는 TCP/IP 기반 네트워크 기능이 추가되어, 현대 리눅스 네트워킹의 기반이 됨.
  (BSD added TCP/IP networking, which influenced modern Linux networking.)

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🧱 유닉스의 발전 (Evolution of UNIX)

• 1991년, Linus Torvalds 가 개인 프로젝트로 리눅스(Linux)를 발표.
  (In 1991, Linus Torvalds released Linux as an open-source OS.)
• 오픈소스로 공개되면서 수많은 개발자들이 참여해 빠르게 발전.
• 현재는 하나의 커널을 기반으로 수많은 배포판(Distribution) 이 존재한다.
  예: Ubuntu, Fedora, CentOS, Debian 등.

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🧾 03. 유닉스의 주요 표준 (Major UNIX Standards)

1️⃣ ANSI C 표준 (ANSI C Standard)

• 미국표준협회(ANSI)가 제정한 C 언어 표준 규격.
• C 언어 문법, 표준 라이브러리, 헤더 파일 등을 정의.
• 리눅스/유닉스 시스템 프로그래밍은 대부분 이 표준을 기반으로 함.

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2️⃣ POSIX (Portable Operating System Interface)

• 유닉스 기반 시스템 간 이식성(Portability) 을 보장하기 위해 만들어진 운영체제 인터페이스 표준.
• IEEE에서 정의한 규격이며, 유닉스 계열 OS의 공통 API를 규정함.
• 시스템 호출과 C 라이브러리 함수의 동작 방식이 표준화되어 있음.

📌 예시: fork(), read(), write() 함수들은 POSIX 표준에 따라 정의됨.

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3️⃣ X/Open 가이드 (X/Open Guide)

• 1984년, 유럽의 유닉스 제조업체들이 설립한 단체 X/Open 에서 제안한 표준.
• 목표: 서로 다른 유닉스 시스템에서도 응용 프로그램이 동일하게 동작하도록 이식성 강화.
• 1988년 발표된 XPG3 에 POSIX 통합, 1992년 발표된 XPG4 가 최종 버전.

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4️⃣ 단일 유닉스 명세 (SUS, Single UNIX Specification)

• “유닉스”라는 이름을 공식적으로 사용할 수 있는 표준의 총칭.
• IEEE, ISO, The Open Group이 공동으로 개발/표준화한 결과물.
• 오스틴 그룹이 개발 및 유지/관리를 담당
• 1980년대 중반부터 시작된 유닉스의 시스템 인터페이스를 표준화하기 위한 프로젝트에서 출발
• 현재의 POSIX 표준도 SUS에 포함되어 있다.

📌 즉, POSIX ⊂ SUS (POSIX는 SUS의 일부임)

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5️⃣ SVID (System V Interface Definition)

• AT&T의 System V UNIX 인터페이스를 정의.
• 프로그램과 장치가 사용하는 시스템 호출 및 C 라이브러리에 관한 표준 포함.
• POSIX와 X/Open의 기초가 되었음.
• 1995년 발표된 SVID 버전 4는 XPG4 및 POSIX 1003.1-1990과 호환됨.
• SVID는 POSIX와 단일 유닉스 명세에 포함되면서 중요도가 떨어짐

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⚙️ 04. 시스템 프로그래밍 (System Programming)

🧩 시스템 호출 vs 라이브러리 함수

라이브러리 (Library) : 미리 컴파일된 함수를 묶어서 제공하는 특수한 형태의 파일

구분	시스템 호출 (System Call)	라이브러리 함수 (Library Function)
정의	커널의 서비스를 직접 요청하는 함수	시스템 호출을 감싸거나 응용 기능을 추가한 함수 라이브러리에 포함된 함수
위치	커널 영역(Kernel Space)	사용자 영역(User Space)
예시	read(), write(), fork()	printf(), fopen()
호출 방식	커널 인터럽트를 통해 직접 호출	내부적으로 시스템 호출을 이용함
속도	상대적으로 느림(컨텍스트 스위칭 발생)	빠름(유저 레벨 실행)
		- 정적 라이브러리 : 프로그램을 컴파일할 때 같이 적재되어 실행 파일을 구성 - 공유 라이브러리 : 실행 파일에 포함되지 않아 메모리를 효율적으로 사용하기 위해 사용

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💡 man 페이지 (Manual Page)

리눅스/유닉스의 모든 명령, 시스템 호출, 라이브러리 함수에 대한 매뉴얼 페이지.

매뉴얼은 항목의 종류에 따라 섹션이 구분되어 있음.

구분	섹션 번호
1	일반 명령어 (User commands)	리눅스에서 사용하는 일반적인 명령에 대한 설명
2	시스템 호출 (System calls)
3	라이브러리 함수 (Library functions)
4	디바이스 파일 (Devices)
5	설정 파일 형식 (File formats)
6	게임 (Games)
7	기타 (Miscellaneous)
8	관리자 명령어 (Admin commands)

- man 명령으로 검색 시 섹션 번호가 가장 낮은 것이 기본으로 출력됨.

- man 명령의 결과를 출력하는 형식은 리눅스와 유닉스에서 차이가 있음.

 

예시 명령:

man 2 open

→ 시스템 호출 open()의 매뉴얼 확인

man 3 printf​

→ 라이브러리 함수 printf()의 매뉴얼 확인

 

OPEN(2)    Linux Programmer's Manual  
open, openat, creat — open and possibly create a file  

FOPEN(3)   Linux Programmer's Manual  
fopen, fdopen, freopen — stream open functions

 

 

 

[추가된 내용]

• man 결과는 리눅스 배포판에 따라 다르게 표시될 수 있다.
• 유닉스(예: Solaris)에서는 man open 입력 시 (2)가 붙은 open(2) 으로 표시된다.
• 섹션 번호는 명령, 함수가 중복될 때 구분용으로 중요하다.

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🧠 핵심 요약 (Summary)

핵심 키워드설명

System Call	커널과 직접 통신하는 저수준 함수
Library Function	편의 기능을 제공하는 고수준 함수
POSIX	유닉스 계열 시스템의 공통 표준
SUS	단일 유닉스 명세, POSIX 포함
SVID	System V UNIX 기반 인터페이스
man 명령	시스템 명령 및 함수의 매뉴얼 페이지 조회

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✨ [추가된 내용 요약]

• [추가된 내용]에는 교재 원문에 부족했던 배경 설명과 시스템 프로그래밍의 실무적 맥락을 보충함.
• 특히 POSIX와 SUS의 관계, man 페이지 구조, System Call vs Library Function 차이를 명확히 정리.
• 교재용 문서로 활용 시, 각 표 아래에 실습 예시(open, printf, man)를 직접 따라해볼 수 있도록 구성.

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🧩 예제 1-1 시스템 호출의 오류 처리하기

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💡 개념 정리

시스템 프로그래밍에서 system call(시스템 호출)은 운영체제가 제공하는 기능을 응용 프로그램이 사용할 수 있도록 하는 프로그래밍 인터페이스이다.

예를 들어, 파일 존재 확인 (access()), 프로세스 생성 (fork()), 메모리 할당 (malloc()) 등이 시스템 호출 혹은 라이브러리 함수를 통해 이루어진다.

시스템 호출 중 오류가 발생하면 리턴값으로 –1을 반환하고,
전역 변수 errno 에 오류 번호를 저장한다.
이 errno 는 에러의 원인을 표준화된 코드로 나타낸다.

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🧾 소스코드

01 #include <stdio.h>
02 #include <unistd.h>
03 #include <errno.h>

05 extern int errno;

07 int main() {
08     if (access("test.txt", F_OK) == -1) {
09         printf("errno = %d\n", errno);
10     }
11 }

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📘 코드 해설

행내용설명

05	extern int errno;	전역 변수 errno 를 외부에서 참조 함. 시스템 호출이 실패할 때 에러 번호를 저장.
08	access("test.txt", F_OK)	현재 디렉터리에 test.txt 파일이 존재하는지 확인. 없으면 –1 리턴.
09	printf("errno = %d\n", errno);	오류가 발생했을 때 errno 의 값을 출력.

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🧩 실행 결과 및 해설

• test.txt 파일이 없을 경우 → access() 가 –1 리턴
• errno 값은 2 (즉, “그런 파일 또는 디렉터리가 없음 — No such file or directory”)
• 이 값은 시스템 헤더 errno.h 에 정의되어 있으며,
  각 숫자 코드는 man errno 명령으로 확인할 수 있다.

🧠 실행 결과 예시

$ gcc -o example1 example1.c
$ ./example1
errno = 2

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🧠 [추가된 내용]

• errno 는 스레드 안전성을 보장하기 위해 스레드 별로 관리되는 경우도 있다. (POSIX 표준)
• perror() 함수를 사용하면 errno 값에 해당하는 문자열 메시지를 출력할 수 있다.예를 들어 errno = 2일 때 → 출력: Error Message: No such file or directory

perror("Error Message");

• 시스템 호출 실패 시 항상 errno 를 확인하는 것이 좋다. 이는 디버깅 및 에러 로깅에 매우 중요하다.

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⚙️ 정리

항목설명

 

시스템 호출	운영체제 기능을 응용 프로그램에서 사용하기 위한 프로그래밍 인터페이스
errno	전역 변수, 시스템 호출 실패 시 에러 번호를 저장
access()	파일 존재 여부를 확인하는 시스템 호출
F_OK	파일이 존재하는지 확인하기 위한 매크로
perror()	errno 에 해당하는 오류 메시지를 자동으로 출력

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🧩 예제 1-2. 파일 열기 — open()

 

01 #include <fcntl.h>
02 #include <unistd.h>
03 #include <stdio.h>

05 int main() {
06     int fd;
07     fd = open("sample.txt", O_RDONLY);
08     if (fd == -1) {
09         perror("open");
10     } else {
11         printf("File opened successfully!\n");
12         close(fd);
13     }
}

📘 설명

• open()은 시스템 호출로 파일을 열고 파일 기술자(fd)를 리턴.
• 실패 시 –1을 반환하고 errno 설정.
• O_RDONLY, O_WRONLY, O_RDWR 등의 접근 모드 지정 가능.

[추가된 내용]

• 파일이 존재하지 않을 경우 O_CREAT 플래그를 사용해야 생성 가능.
• perror()를 통해 명확한 오류 메시지를 출력하는 것이 좋다.

 

 

🔐  로그인 / 로그아웃 명령 

login	시스템 로그인 (보통 콘솔에서 자동 수행)	login user1
logout / exit	로그인 세션 종료	logout exit
who / w	현재 로그인 사용자 확인	who, w
last	최근 로그인 기록 조회	last -n 5

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📁  파일 / 디렉터리 명령 

ls	디렉터리 목록 출력	ls -l, ls -a
cd	디렉터리 이동	cd /etc, cd ..
pwd	현재 작업 디렉터리 표시	pwd
cp	파일/디렉터리 복사	cp file1 file2, cp -r dir1 dir2
mv	파일/디렉터리 이동 또는 이름 변경	mv a.txt b.txt
rm	파일 삭제 (복구 불가)	rm -f tmp.txt rm -r folder
mkdir / rmdir	디렉터리 생성 / 삭제	mkdir test, rmdir old
cat / more / less	파일 내용 출력	cat file.txt less /etc/passwd
touch	새 파일 생성 또는 수정시간 갱신	touch new.txt
stat / file	파일 속성 및 타입 확인	stat hello.c file a.out

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⚡ 프로세스 명령

ps	현재 실행 중인 프로세스 목록	ps -ef, ps aux
top / htop	실시간 프로세스 모니터링	top
kill / killall	프로세스 종료	kill -9 1234, killall vim
bg / fg	백그라운드 / 포그라운드 전환	fg %1
jobs	현재 셸 작업 목록	jobs
nohup	로그아웃 후에도 실행 유지	nohup ./server &

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🧰 기타 명령

 

chmod	파일 권한 변경	chmod 755 run.sh
chown	파일 소유자 변경	chown user:group file
find	파일 검색	find /home -name "*.c"
grep	문자열 검색	grep "main" *.c
tar / zip / gzip	압축 및 아카이브	tar -cvf backup.tar dir/
df / du	디스크 사용량 확인	df -h du -sh *
ssh / scp	원격 접속 및 복사	ssh user@host scp file user@host:/dir
sudo	관리자 권한으로 명령 실행	sudo apt update
man	매뉴얼 페이지 조회	man 2 open man 3 printf

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✏️ vi 내부 명령

i	현재 커서 위치에서 입력 모드로 전환
I	현재 줄의 맨 앞에서 입력 시작
a	커서 다음 위치에서 입력 시작
A	현재 줄의 끝에서 입력 시작
o	현재 줄 아래 새 줄을 열고 입력
O	현재 줄 위에 새 줄을 열고 입력
ESC	입력 모드에서 명령 모드로 복귀
:	마지막 줄 모드로 전환 (저장·종료 등 명령 입력)
:w	파일 저장 (write)
:q	종료 (quit), 변경 사항 없을 때만 가능
:wq	저장 후 종료 (write + quit)
ZZ	저장 후 종료 (Shift+ZZ, 명령 모드에서 실행)
:q!	저장하지 않고 강제 종료
:x	저장 후 종료 (:wq와 동일 동작)
h	왼쪽으로 한 문자 이동
l	오른쪽으로 한 문자 이동
j	한 줄 아래로 이동
k	한 줄 위로 이동
0	현재 줄의 맨 앞으로 이동
^	현재 줄의 첫 비공백 문자로 이동
$	현재 줄의 맨 끝으로 이동
G	파일의 마지막 줄로 이동
gg	파일의 첫 줄로 이동
Ctrl + f	한 화면 아래로 스크롤 (page down)
Ctrl + b	한 화면 위로 스크롤 (page up)
x	커서 위치의 문자 삭제
dd	현재 줄 삭제
3dd	현재 줄부터 3줄 삭제
dw	커서 위치에서 단어 삭제
cw	단어 변경 (삭제 후 입력 모드 진입)
yy	현재 줄 복사 (yank)
3yy	현재 줄부터 3줄 복사
p	붙여넣기 (put)
u	최근 명령 취소 (undo)
U	현재 줄 전체를 이전 상태로 복원
Ctrl + r	되돌리기 취소 (redo)
.	직전 명령 반복 수행
/문자열	문자열을 앞방향으로 검색
?문자열	문자열을 뒤방향으로 검색
n	다음 검색 결과로 이동
N	이전 검색 결과로 이동
:s/old/new/	현재 줄에서 첫 번째 old를 new로 치환
:s/old/new/g	현재 줄의 모든 old를 new로 치환
:1,$s/old/new/g	파일 전체에서 old를 new로 치환
:%s/old/new/gc	파일 전체 치환 (하나씩 확인하며 변경)
Ctrl + g	현재 파일명, 줄 번호, 위치 정보 표시
Ctrl + d	반 페이지 아래로 스크롤
Ctrl + u	반 페이지 위로 스크롤
:set nu	줄 번호 표시 (number on)
:set nonu	줄 번호 숨김 (number off)
:!command	vi 내부에서 외부 명령 실행 (:!ls, :!gcc)
:r file	외부 파일 내용을 현재 편집 중인 파일에 불러오기

 

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🔧 컴파일 환경 요약

 

① 전처리	#include, #define 처리	.i	gcc -E main.c -o main.i
② 컴파일	C 코드 → 어셈블리어	.s	gcc -S main.c -o main.s
③ 어셈블	어셈블리어 → 오브젝트	.o	gcc -c main.c -o main.o
④ 링크	오브젝트 + 라이브러리 → 실행파일	a.out 또는 지정명	gcc main.o -o main

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🧰 gcc 주요 옵션

-o	실행파일 이름 지정	gcc main.c -o app
-c	컴파일만 수행 (링크 X)	gcc -c util.c
-Wall	모든 경고 표시	gcc -Wall main.c
-g	디버깅 심볼 포함	gcc -g test.c
-O, -O2, -O3	최적화 레벨 설정	gcc -O2 main.c
-I<dir>	헤더 파일 경로 추가	gcc -Iinclude main.c
-L<dir> -l<name>	라이브러리 링크	gcc -Llib -lmylib main.c

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🏗️ Makefile 기본 구조

TARGET	최종 실행파일 이름	TARGET = myapp
OBJS	필요한 오브젝트 목록	OBJS = main.o util.o
CC	사용할 컴파일러	CC = gcc
CFLAGS	컴파일 옵션	CFLAGS = -Wall -g
규칙 (Rule)	빌드 방법 정의	$(TARGET): $(OBJS)
명령 (Command)	실행할 gcc 명령	$(CC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS)
clean	정리용 명령	rm -f $(TARGET) $(OBJS)

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🔗  gcc vs make 비교 

역할	컴파일러	빌드 자동화 도구
입력	.c, .cpp 파일	Makefile
출력	실행파일 (a.out, 지정명)	실행파일 (내부적으로 gcc 호출)
사용 대상	소규모 / 단일 파일	대규모 / 다중 파일 프로젝트
빌드 방식	매번 전체 재컴파일	수정된 파일만 재컴파일
예시	gcc main.c -o main	make (Makefile 필요)

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⚙️ gcc vs make 차이점

(Difference Between gcc and make)

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🧱 1️⃣ 한 줄 요약

명령역할

🧰 gcc	“컴파일러” — C/C++ 파일을 직접 컴파일하고 링크함
🧮 make	“빌드 자동화 도구” — 여러 소스 파일을 자동으로 관리하고 gcc 명령을 대신 실행함

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💡 2️⃣ 개념 비교

구분gccmake

정의	GNU Compiler Collection — C, C++, etc.를 컴파일하는 도구	Build Automation Tool — 컴파일 과정을 자동화하는 도구
하는 일	소스코드를 기계어로 번역 (컴파일 및 링크 수행)	gcc 명령을 여러 번, 자동으로 실행
입력 대상	.c, .cpp 파일	Makefile (규칙이 적힌 설정 파일)
출력 결과	실행파일 (.out, .exe)	최종 실행파일 (내부적으로 gcc 사용)
언제 사용	파일 1~2개를 수동으로 컴파일할 때	프로젝트 단위(파일 수십~수백 개) 빌드할 때
예시 명령	gcc main.c -o main	make (→ 내부적으로 gcc 호출)

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🧩 3️⃣ 예시로 비교하기

✅ (1) gcc로 직접 빌드

 

$ gcc main.c util.c calc.c -o myapp

➡️ 직접 gcc로 모든 소스파일을 한 번에 명시해야 함.
➡️ 파일이 수정될 때마다 다시 전체를 컴파일해야 함.

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✅ (2) make를 이용한 자동 빌드

🧾 Makefile 예시

 

TARGET = myapp OBJS = main.o util.o calc.o CC = gcc CFLAGS = -Wall $(TARGET): $(OBJS) $(CC) -o $(TARGET) $(OBJS) clean: rm -f $(TARGET) $(OBJS)

이후 단순히:

 

$ make

➡️ make는 파일의 수정 시간(time stamp) 을 비교해서
수정된 .c 파일만 다시 gcc로 컴파일함.

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🚀 4️⃣ 비유로 이해하기

비유설명

🔧 gcc	“망치” — 직접 코드 하나하나 컴파일하는 도구
🏗️ make	“현장 감독” — 어떤 파일을 먼저, 어떤 순서로, 어떤 옵션으로 컴파일할지 관리하고 자동으로 gcc 호출

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🧠 5️⃣ make의 내부 동작

1️⃣ Makefile을 읽는다.
2️⃣ 타겟(target) 파일과 그에 필요한 소스파일의 의존 관계(dependency) 를 확인한다.
3️⃣ 변경된 파일이 있으면 해당 파일만 gcc로 재컴파일한다.
4️⃣ 링크 후 실행파일(a.out, app, 등)을 생성한다.

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📚 6️⃣ 정리 요약

항목gccmake

목적	C/C++ 코드를 직접 컴파일	컴파일 자동화 및 관리
입력	.c, .cpp 파일	Makefile
주 사용 대상	소규모 프로젝트	대규모 프로젝트
재컴파일	매번 전체 재컴파일	변경된 부분만 자동 재컴파일
예시	gcc main.c -o main	make (Makefile 이용)

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💬 [추가된 내용]

• make는 내부적으로 gcc 외에도 clang, g++ 등 다른 컴파일러를 사용할 수 있다.
• 대형 프로젝트에서는 CMake, Autotools, Meson, Ninja 등
  더 발전된 빌드 시스템이 make의 원리를 기반으로 만들어졌다.

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✅ 정리 문장

🔹 gcc는 “컴파일러”이고,
🔹 make는 “컴파일러를 관리하는 자동화 시스템”이다.

gcc는 직접 실행하는 도구,
make는 “누가, 언제, 어떤 파일을, 어떤 옵션으로” 빌드할지를 대신 결정해준다.

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🧩 예제 1-3. 에러 메시지 출력 — perror()

 

01 #include <stdio.h>
02 #include <unistd.h>
03 #include <fcntl.h>

05 int main() {
06     int fd;
07     fd = open("none.txt", O_RDONLY);
08     if (fd == -1) {
09         perror("Error");
10     }
}

🧠 실행 결과

Error: No such file or directory

 

[추가된 내용]

• perror()는 errno 값을 자동으로 해석해 출력한다.
• strerror(errno) 함수를 이용하면 문자열 형태로 직접 반환받을 수도 있다.

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💾 예제 1-4. 메모리 동적 할당 — malloc()

 

01 #include <stdio.h>
02 #include <stdlib.h>

04 int main() {
05     int *p;
06     p = (int *)malloc(sizeof(int) * 3);
07     if (p == NULL) {
08         perror("malloc");
09         exit(1);
10     }
11     printf("Memory allocated successfully.\n");
12     free(p);
}

📘 설명

• malloc()은 메모리를 동적으로 할당하고 포인터를 반환.
• 실패 시 NULL 반환 및 errno 설정.
• 반드시 free()로 메모리를 해제해야 함.

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⚙️ 예제 1-5. make 도구 사용

리눅스에서 make는 다수의 C 소스코드 컴파일을 자동화한다.

🧩 Makefile 예시

 

TARGET = main
OBJS = main.o util.o
CC = gcc
CFLAGS = -Wall

$(TARGET) : $(OBJS)
	$(CC) -o $(TARGET) $(OBJS)

clean :
	rm -f $(TARGET) $(OBJS)

 

🧠 실행 순서
1️⃣ make → 자동으로 필요한 파일만 컴파일
2️⃣ make clean → 생성된 파일 삭제

[추가된 내용]

• make는 파일 수정 시간을 기준으로 변경된 부분만 재컴파일 하므로 효율적이다.

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🧩 예제 1-6. 명령행 인자 — argc, argv[]

 

01 #include <stdio.h>

03 int main(int argc, char *argv[]) {
04     int i;
05     for (i = 0; i < argc; i++)
06         printf("argv[%d] = %s\n", i, argv[i]);
}

🧠 실행 결과

$ ./a.out test 123
argv[0] = ./a.out
argv[1] = test
argv[2] = 123

[추가된 내용]

• argc 는 인자 개수, argv[] 는 인자 문자열 배열.
• 프로그램 동작을 동적으로 제어할 때 필수.

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🧩 예제 1-7. 옵션 처리 — getopt()

 

01 #include <stdio.h>
02 #include <unistd.h>

04 int main(int argc, char *argv[]) {
05     int n;
06     extern char *optarg;
07     extern int optind;

09     printf("Current Optind : %d\n", optind);
10     while ((n = getopt(argc, argv, "abc:")) != -1) {
11         switch (n) {
12             case 'a':
13                 printf("Option : a\n");
14                 break;
15             case 'b':
16                 printf("Option : b\n");
17                 break;
18             case 'c':
19                 printf("Option : c, Argument=%s\n", optarg);
20                 break;
21         }
22         printf("Next Optind : %d\n", optind);
23     }
}

📘 설명

• getopt() 함수는 옵션(-a, -b, -c)을 순서대로 파싱한다.
• optarg 는 옵션에 부속된 인자(-c argument)를 저장한다.
• optind 는 다음 인자의 인덱스를 가리킨다.

🧠 실행 예시

$ ./a.out -a -c hello
Option : a
Option : c, Argument=hello

 

[추가된 내용]

• 잘못된 옵션 입력 시 “invalid option” 메시지를 출력.
• 실무에서 커맨드라인 프로그램 작성 시 필수적으로 사용됨.

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🧾 정리

구분핵심 개념

시스템 호출	운영체제 서비스 접근 (커널)
라이브러리 함수	시스템 호출을 감싼 인터페이스
에러 처리	errno, perror(), strerror()
메모리 할당	malloc(), free()
옵션 처리	getopt()
빌드 도구	make, gcc
표준 문서	POSIX, ANSI C, SVID, SUS

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📚 [추가 요약]

• 시스템 프로그래밍은 커널과 응용프로그램의 경계에서 동작한다.
• POSIX 호환성 확보는 이식성의 핵심이다.
• man 명령, errno, perror, getopt는 모든 리눅스 프로그래머의 기본기다.

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