선언

선언 (Declarations)

C 프로그램에서 이름을 만드는 가장 기본적인 문법이 선언(declaration) 이에요. 어떤 식별자를 프로그램에 도입하고, 그 의미와 속성을 지정하는 역할을 하죠. 이 페이지에서 선언의 구조와, 선언이 진짜 정의(definitions)가 되는 경우를 살펴볼게요.

출처: cppreference

본문

선언(declaration) 은 하나 이상의 식별자를 프로그램에 도입하고 그 의미와 속성을 지정하는 C 언어 구문이에요.

선언은 어떤 스코프에서도 나타날 수 있어요. 각 선언은 세미콜론으로 끝나고(문처럼) 두 개(until C23) 세 개(since C23)의 별개 부분으로 구성돼요.

specifiers-and-qualifiers declarators-and-initializers (optional) ;   (1)
attr-spec-seq specifiers-and-qualifiers declarators-and-initializers ;  (2)  (since C23)
attr-spec-seq ;                                                          (3)  (since C23)

여기서

예를 들어,

int a, *b=NULL; // "int"는 타입 지정자,
                // "a"는 선언자
                // "*b"는 선언자이고 NULL은 그 초기화자
const int *f(void); // "int"는 타입 지정자
                    // "const"는 타입 한정자
                    // "*f(void)"는 선언자
enum COLOR {RED, GREEN, BLUE} c; // "enum COLOR {RED, GREEN, BLUE}"는 타입 지정자
                                 // "c"는 선언자

선언이 도입하는 각 식별자의 타입은 타입 지정자가 지정한 타입과 그 선언자가 적용한 타입 수정의 결합으로 결정돼요. 변수의 타입은 auto 지정자를 쓰면 추론될 수도 있어요. (since C23)

속성(since C23)은 specifiers-and-qualifiers에 나타날 수 있고, 그 경우 앞선 지정자들이 결정한 타입에 적용돼요.

선언자 (Declarators)

각 선언자는 다음 중 하나예요.

identifier attr-spec-seq (optional)                                        (1)
( declarator )                                                              (2)
* attr-spec-seq (optional) qualifiers (optional) declarator                 (3)
noptr-declarator [ static (optional) qualifiers (optional) expression ]     (4)
noptr-declarator [ qualifiers (optional) * ]
noptr-declarator ( parameters-or-identifiers )                              (5)

S * cvr D   // S는 타입 지정자, cvr는 한정자, D는 선언자
S D[N]      // N은 배열 크기
S D(params) // params는 매개변수

이 문법 뒤에는 이런 발상이 있어요. 선언자가 선언한 식별자가 선언자와 같은 형태의 표현식에 나타나면, 타입 지정자 시퀀스가 지정한 타입을 가지게 된다는 거죠.

struct C
{
    int member; // "int"는 타입 지정자
                // "member"는 선언자
} obj, *pObj = &obj;
// "struct C { int member; }"는 타입 지정자
// 선언자 "obj"는 struct C 타입의 객체를 정의
// 선언자 "*pObj"는 C에 대한 포인터를 선언,
// 초기화자 "= &obj"는 그 포인터의 초기값을 제공

int a = 1, *p = NULL, f(void), (*pf)(double);
// 타입 지정자는 "int"
// 선언자 "a"는 int 타입의 객체를 정의
//   초기화자 "=1"이 그 초기값을 제공
// 선언자 "*p"는 int에 대한 포인터 타입의 객체를 정의
//   초기화자 "=NULL"이 그 초기값을 제공
// 선언자 "f(void)"는 void를 받고 int를 반환하는 함수를 선언
// 선언자 "(*pf)(double)"은 double을 받고 int를 반환하는 함수에 대한
//   포인터 타입의 객체를 정의

int (*(*foo)(double))[3] = NULL;
// 타입 지정자는 int
// 1. 선언자 "(*(*foo)(double))[3]"은 배열 선언자:
//    선언된 타입은 "/중첩 선언자/ 3개 int의 배열"
// 2. 중첩 선언자는 "*(*foo)(double))", 이는 포인터 선언자
//    선언된 타입은 "/중첩 선언자/ 3개 int의 배열에 대한 포인터"
// 3. 중첩 선언자는 "(*foo)(double)", 이는 함수 선언자
//    선언된 타입은 "/중첩 선언자/ double을 받고 3개 int의 배열에 대한
//        포인터를 반환하는 함수"
// 4. 중첩 선언자는 "(*foo)", 이는 (함수 선언자 문법이 요구하는 대로
//        괄호로 묶인) 포인터 선언자.
//    선언된 타입은 "/중첩 선언자/ double을 받고 3개 int의 배열에 대한
//        포인터를 반환하는 함수에 대한 포인터"
// 5. 중첩 선언자는 "foo", 이는 식별자.
// 이 선언은 식별자 "foo"가
// "double을 받고 3개 int의 배열에 대한 포인터를 반환하는 함수에 대한 포인터"
// 타입의 객체를 가리키도록 도입.

// "foo"를 선언자 형태의 표현식에 쓰면, 그 타입은
// int가 됨.
int x = (*(*foo)(1.2))[0];

다른 선언자의 일부가 아닌 각 선언자의 끝은 시퀀스 포인트(sequence point)예요.

모든 경우 attr-spec-seq는 속성(since C23)의 선택적인 시퀀스예요. 식별자 바로 뒤에 나타나면 선언되는 객체나 함수에 적용돼요.

정의 (Definitions)

정의(definition) 는 선언하는 식별자에 대한 모든 정보를 제공하는 선언이에요.

enum이나 typedef의 모든 선언은 정의예요.

함수에 대해서는 함수 본문을 포함하는 선언이 함수 정의예요.

int foo(double); // 선언
int foo(double x) { return x; } // 정의

객체에 대해서는 저장 공간을 할당하는(자동 또는 정적, 단 extern은 아님) 선언이 정의이고, 저장 공간을 할당하지 않는(외부 선언) 선언은 정의가 아니에요.

extern int n; // 선언
int n = 10; // 정의

struct와 union에 대해서는 멤버 목록을 지정하는 선언이 정의예요.

struct X; // 선언
struct X { int n; }; // 정의

재선언 (Redeclaration)

선언은 같은 스코프에서 같은 식별자에 대한 다른 선언이 더 일찍 나왔다면 그 식별자를 도입할 수 없어요. 단, 다음은 예외예요.

• 링크를 가진 객체(외부 또는 내부)의 선언은 반복될 수 있어요.

extern int x;
int x = 10; // OK
extern int x; // OK

static int n;
static int n = 10; // OK
static int n; // OK

• 비-VLA typedef는 같은 타입을 가리키는 한 반복될 수 있어요.

typedef int int_t;
typedef int int_t; // OK

• struct와 union 선언은 반복될 수 있어요.

struct X;
struct X { int n; };
struct X;

이 규칙들은 헤더 파일 사용을 단순화해요.

주의 (Notes)

빈 선언자는 금지돼요. 간단한 선언은 선언자 하나 이상을 가지거나, struct/union/enum 태그를 하나 이상 선언하거나, 열거형 상수를 하나 이상 도입해야 해요.

더 알아보기

• enum · struct · union — 선언 문법으로 도입되는 타입들
• 함수 정의 — 가변 수정 타입 등의 세부 규칙
• typedef — 타입에 이름을 붙이는 선언
• C++ documentation for Declarations