얼마 전에 페이스북에 올라온 질문인데, “MIPS 어셈블리 코드 중 beq 를 안쓰고 bne 를 쓰는 이유는 무엇인가요?” 라는 질문이다.

아래와 같은 C 언어 코드가 있고,

if (i == j) f = g + h; else f = g - h;

이를 순서도로 나타내면 다음과 같다.

컴파일러와 최적화 옵션에 따라 생성되는 어셈블리 인스트럭션이 아래와 똑같다고 말할 수 없다.

일반적으로 컴파일러는 인스트럭션을 생성할 때 조건문의 경우 반대 조건으로 해석해서 인스트럭션을 작성한다. 이런 경우 대부분 인스트럭션의 크기가 짧아지기 때문에 더 적은 클럭에서 명령을 수행할 수 있기 때문이다. 따라서 아래와 같은 어셈블리 코드가 생성된다.

# bne 를 사용하는 코드  
bne $s3, $s4, Else  
add $s0, $s1, $s2  
j Exit  
Else:  
sub $s0, $s1, $s2  
Exit:

다음은 beq 를 사용하는 코드이다.

# beq 를 사용하는 코드  
beq $s3, $s4, Then  
sub $s0, $s1, $s2  
j Exit  
Then:  
add $s0, $s1, $s2  
Exit:

어?? 이상하다. 책의 내용을 보면 분명 ‘더 효율적이다.’ 라고 언급하는데, 무엇이 더 효율적인지 우열을 가리기 힘들다. 맞다. 단항 비교 연산인 경우 비교적으로 bnebeq 의 코드 길이에 대한 효율성 차이는 그리 크지 않다.

그렇다면, bne 가 더 효율적이려면 다음의 코드로 생각을 해보자.

if (i==j && i==k) f = g + h; else f = g - h;

바로 각각 beq 코드와 bne 코드로 구현해 보자.

# beq 를 사용하는 코드  
beq $s3, $s4, And  
j Else  
And:  
beq $s3, $s5, Then:  
j Else  
Then:  
add $s0, $s1, $s2  
j Exit  
Else:  
sub $s0, $s1, $s2  
Exit:

다음 코드는 bne 를 사용하는 코드이다.

bne $s3, $s4, Else  
bne $s3, $s5, Else  
add $s0, $s1, $s2  
j Exit  
Else:  
sub $s0, $s1, $s2  
Exit:

위 두 코드의 결과를 보면 확실하게 bne 코드의 결과가 적은 인스트럭션을 생성하는 것을 볼 수 있다. AT&T, x86, ARM 코어 등을 막론하고 대부분 조건 비교는 (!contidion) 형태를 띄고 있다.

참고로 더 자세한 내용을 알고 싶다면 필자가 추천하는 뇌를 자극하는 프로그래밍 원리 : CPU부터 OS까지 책을 참고하길 바란다. 참 좋은 책이다 ^^

Posted by 땡초 POWERUMC

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얼마 전 Swift 1.2 버전으로 업그레이드를 실시했다. 뭐, 자의에 의해서 한 것은 아니고, Xcode 6.3.1 버전으로 업데이트 하니 자연스럽게 Swift 언어 버전도 업데이트 된 것!

다음은 Swift 1.2 로 업데이트하면서 나에게 발생한 오류를 정리해 본다.


1. NSStringString 타입 캐스팅(형변환)은 명시적으로 하도록 변경

이렇게 동작하던 코드는 더 이상 암시적으로 캐스팅을 하면 안된다.

func print(string: String) {  
       // print  
}

let str : NSString = “POWERUMC”  
print(str)

Swift 1.2 부터는 위의 코드는 다음과 같이 명시적으로 캐스팅을 해야 한다.

func print(string: String) {  
       // print  
}

let str : NSString = “POWERUMC”  
print(str as String)

2. 다운케스팅은 as! 키워드를 사용하도록 변경

모든 상속 관계의 타입 캐스팅(형변환)은 as 키워드를 사용했지만 이제 다운케이팅의 경우는 as! 를 사용하도록 변경되었다.

request.mutableCopy() 메서드의 반환 타입이 AnyObject인데 이를 NSMutableURLRequestas 키워드로 캐스팅을 하면 되었지만,

var newRequest = request.mutableCopy() as NSMutableURLRequest

Swift 1.2 부터는 아래와 같이 as! 를 사용해서 다운캐스팅을 해야 한다.

var newRequest = request.mutableCopy() as! NSMutableURLRequest

3. init() 를 재정의 하지 말고, super.init() 호출도 하지 않도록 디자인 변경

객체지향 프로그래밍을 하다보면 으레 형식적으로 기본 생성자를 만들기 마련이다. (대체적으로 컴파일러가 알아서 해 주는 경우가 많다)

다음과 같이 더 이상 super.init() 으로 초기화 하면 오류가 발생한다.

override init() {  
    super.init()  
}
Swift 1.2 부터는 super 클래스에서 무조건 초기화가 되도록 변경되어 초기화 코드를 넣지 말아야 한다.
init() {  
    // super.init() <-- 절대 기본 생성자에서 이 코드를 쓰지 말자.  
}
또, Swift 1.2 부터 기본 생성자는 재정의 하지 않도록 한다.
override init() {   // <--- init() 을 재정의 하지 말자.  
}

이전에 init() 생성자에서 초기화 코드를 넣거나 로직을 넣은 경우 골치가 아파진다. 따라서, 이 안에 있던 코드는 다른 곳으로 빼거나 override func init() 선언을 init() 으로 변경하여 재정의나 오버라이드 되지 않게 해야 한다.

4. Optional Type 은 반드시 명시적으로 사용하도록 변경

이전에는 Optional Type 을 사용할 경우 일부분 컴파일러가 알아서 처리(?)를 해 주었기 때문에 ! 또는 ? 을 사용하지 않아도 되었지만, 이런 경우 런타임에 오류가 발생하는 경우가 생길 수 있다.

Swift 1.2 부터는 Optional Type 은 명시적으로 ! 또는 ? 을 사용해야 한다.

class POWERUMC {  
    init?() {  
    }
}

class SomeClass {  
    func makeString() -> POWERUMC {  
        return POWERUMC()!   // <-- ! 또는 ? 를 붙여주자. 다른 방법으로는 반환 타입을 정확히 명시하면 됨.  
    }
}

5. 제거된 일부 프로퍼티

아래의 코드는 일부 사라진 속성을 다른 방법으로 코드를 수정하도록 권장하는 오류가 발생한다. 이 이외에도 친절하게 오류로 설명해 주니 크게 어렵지는 않을 것이다.

// 아래의 코드의 utf16count 속성은 없어졌다. (Deprecated 아님, 제거됨!)  
request.URLString.utf16Count

// Swift 1.2 부터는 아래와 같이 사용하자.  
count(request.URLString.utf16)


Posted by 땡초 POWERUMC

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데이터베이스로 데이터를 조회하는 데, 성능을 꾀하기 위해 redis와 연동을 한다. 신규 기능에 적용하는 것은 어렵지 않을 것 같다. 하지만 기존 legacy 코드를 db에서 redis로 변경 한다면 새로운 전략이 필요할 것이다.

이런 경우가 얼마나 많겠냐마는 때때로 미션 크리티컬한 시스템 문제가 발생하면 한 번쯤 고려해 볼 만한 시나리오다.

db에서 redis로 변경한다면

  1. redis client 코드로 db 데이터를 조회하고 redis 데이터를 조회하여 결과 셋을 조합
  2. proxy 객체를 생성하여 db/redis 중 데이터 조회
  3. redis 명령 추가

위의 몇 가지 전략 중 성능이 가장 좋은 것은 3 > 2 > 1 이 될 것이고, 수정해야 할 legacy 코드의 양은 2 > 3> 1 순서가 될 것이라 짐작된다.

필자는 prototyping으로 redis 명령을 추가하는 방법을 구현해 보았다.

이름하여 ’MyRedis’라고 이름을 붙였고, 필자의 github 저장소에 commit 해 놓았다..

MyRedis

기존 Redis에서 ‘mysql’ 명령을 추가하였고, 이 명령은 mysql 데이터베이스에서 query 결과를 반환한다.

테스트로 'temp_table' 테이블을 생성하여 다음과 같은 데이터를 넣었다.

id username age
1 Junil Um 25
2 Coupang 3
3 POWERUMC 35

아래는 MyRedis로 ‘mysql’ 명령을 이용하여 데이터베이스에서 결과를 조회하는 redis-cli 결과 화면이다.

127.0.0.1:6379> mysql "select * from temp_table"  
1) "1"  
2) "Junil Um"  
3) "25"  
4) "2"  
5) "Coupang"  
6) "3"  
7) "3"  
8) "POWERUMC"  
9) "35"  

아직 구현 못한 부분이 있으나 더 구현한다면 이런 모습이 되지 않을까 한다.

127.0.0.1:6379> set mysql.host "localhost"  
127.0.0.1:6379> set mysql.user "umc"  
127.0.0.1:6379> set mysql.password "!@#$%"  
127.0.0.1:6379> set mysql.db "db_name"  

127.0.0.1:6379> mysql query dbresult 3600 "select * from temp_table;"     # key expired query  

127.0.0.1:6379> mysql lock  
127.0.0.1:6379> mysql query "update temp_table set age=1 where ...생략..."  
127.0.0.1:6379> mysql unlock  


Posted by 땡초 POWERUMC

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전 세계 인터넷은 OpenSSL의 중대한 버그로 난리다. 이 버그의 주요 요지는 특정 OpenSSL을 사용할 경우 메모리의 64KB를 획득할 수 있고, 이 버그로 서버 인증서의 비밀키(개인키)를 취득하여 서버로 오가는 모든 패킷을 취득할 수 있다. 라는 것인데, 이를 가리켜 Heartbleed(심장출혈) 버그라고 한다.

그 만큼 심각한 버그가 맞는데, 일각의 미디어에서 최악의 시나리오를 너무 일반화시키는 것이 아닌가 싶다.

필자가 보안 전문가는 아닌 만큼 잘못된 부분은 너그러이 지적해 주길 바란다.

- 사용자는 모두 패스워드를 변경해야 하나?

해도 되고 안해도 된다. 어차피 개인정보는 오픈소스. :)

농담이고, 취약성이 있는 OpenSSL을 사용하면 공격자는 클라이언트의 사용자 요청 데이터를 가로챌 수 있다.

공격자가 사용자의 패스워드를 가로채려면, 서버 인증서의 비밀키를 취득한 경우에 해당 된다. 하지만 heartbleed 버그는 인증서의 비밀키가 없이도 서버의 메모리 최대 64KB를 볼 수 있다. 모든 데이터를 가로채는 것은 아니고 64KB에 해당하는 찌꺼기(?) 영역인데, 이 영역에 마지막 클라이언트의 요청 데이터가 저장되어 있다.

그러므로 자주 방문하는 사이트면 비밀번호를 변경하는 것이 좋고, 1년 넘게 방문하지 않은 사이트는 변경하지 않아도 된다.

- 서버 운영자는 인증서를 모두 폐기해야 하나?

취약한 버전의 OpenSSL을 사용하고, 최근 서버를 restart 한 경우가 아니라면 거의 제로(0)에 가깝다.

공격자가 64KB 중에서 인증서의 비밀키를 훔치기 위해서는 대상 서버를 재가동하고 첫 번째 요청인 경우에 이 비밀키를 훔쳐갈 수 있는 가능성이 높아진다고 한다. 이는 Answering the Critical Question: Can You Get Private SSL Keys Using Heartbleed? 에서 실험한 결과이다.

- OpenSSL 업그레이드가 불가능할 경우

소스 코드를 보면 곳곳에 아래와 같이 #ifndef OPENSSL_NO_HEARTBEATS 지시자를 발견 할 수 있다. 그러므로 OpenSSL 을 OPENSSL_NO_HEARTBEATS 옵션과 함께 다시 컴파일 하면 heartbleed 취약성 버그를 해결할 수 있다.

#ifndef OPENSSL_NO_HEARTBEATS  
int  
tls1_process_heartbeat(SSL *s) {  
...  
...  
}  

int  
tls1_heartbeat(SSL *s) {  
...  
...  
}  
#endif  

- OpenSSL 코드 품질

Heartbleed 취약성 버그가 해결된 7e840163 커밋을 살펴보면, 아직도 여전히 코드 리뷰를 통해 이슈가 남아있다.

코드 측면에서 변수의 이름이 'payload 는 payload_length 가 되어야 하지 않느냐' 라는 의견이 있다. 그리고 padding 값이 16으로 초기화가 되었음에도 곳곳에 하드 코딩된 '16' 값을 찾아볼 수 있다.

가장 최신 커밋에는 코드 리뷰가 완료되었는 지 모르겠으나, 당시 취약성 버그로 상당히 급하게 코드를 수정한 것 같다는 느낌을 받을 수 있었다.

OpenSSL 디버깅

Heartbeat 프로토콜 Heartbeat network, Linux-HA에서 알 수 있듯이 클러스터링(clustering) 및 고가용성(high-availability linux)을 위해 서버끼리 주고 받는 메시지라고 한다. active, standby 서버 두 대 중 active 서버가 죽으면 standby 가 가동되어 장애를 최소화 하는데, 이 때 ‘죽었니 살았니’ 빼꼼 찔러보는 걸 heartbeat 라고 한다고 한다.

실제 필자의 클라우드 서버에서 테스트를 진행하려고 했으나 여건이 되지 않아 실제 환경과 유사하게 테스트는 하지 못했다.

먼저, github의 OpenSSL 소스 코드를 받고, 버그가 있는 tag 및 branch를 checkout 한다. 이어 디버그 모드로 컴파일을 하면 테스트 준비는 완료된다. 그리고 heartbeat 패킷을 보내줄 수 있는 github의 pacemaker 클라이언트 코드를 받는다.

호스팅된 openssl, lldb attaching

디버그 모드로 컴파일된 openssl 을 self-hosting으로 실행한다.

$ lldb openssl s_server -www  

그리고 openssl/ssl/t1_lib.c 소스 코드의 tls1_process_heartbeat 함수에 브레이크 포인트를 걸었다.

(lldb) br list  
Current breakpoints:  
1: name = 'tls1_process_heartbeat', locations = 1, resolved = 1, hit count = 3  
  1.1: where = openssl`tls1_process_heartbeat + 21 at t1_lib.c:2484, address = 0x000aff55, resolved, hit count = 3  

이제 pacemarker 를 통해 heartbeat를 보냈다.

$ ./heartbleed.py -p 4433 -t 100000 localhost  

t1_lib.c 로컬 변수

다음의 코드 중 &s->s3->rrec.data[0]는 incoming 데이터가 포함 된다.

int  
tls1_process_heartbeat(SSL *s)  
    {  
    unsigned char *p = &s->s3->rrec.data[0], *pl;  
    unsigned short hbtype;  
    unsigned int payload;  
    unsigned int padding = 16; /* Use minimum padding */  

함수의 매개변수로 SSL *s 구조체의 s3 구조체의 데이터는 다음과 같다. s3->rrec가 클라이언트에서 보낸 데이터가 되겠다. 이 구조체는 다음과 같은 값을 가지고 있다.

(lldb) e *s->s3  
(ssl3_state_st) $58 = {  
  flags = 0  
  delay_buf_pop_ret = 0  
  read_sequence = ""  
  read_mac_secret_size = 0  
  read_mac_secret = ""  
  write_sequence = ""  
  write_mac_secret_size = 0  
  write_mac_secret = ""  
  server_random = "SN\x91ki��E\x82V\x01%E\v[t�7�\x91\x88\x9e[�\x8af\x95\x92iU"  
  client_random = "BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB"  
  need_empty_fragments = 0  
  empty_fragment_done = 0  
  init_extra = 0  
  rbuf = (buf = "\x16\x03\x01\x18\x03\x01", len = 17736, offset = 11, left = 0)  
  wbuf = (buf = "", len = 17584, offset = 12, left = 0)  
  rrec = (type = 24, length = 3, off = 0, data = "\x01��|\x03\x01BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB", input = "\x01��|\x03\x01BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB", comp = 0x00000000, epoch = 0, seq_num = "")  
  wrec = (type = 22, length = 9, off = 0, data = "\x0e", input = "\x0e", comp = 0x00000000, epoch = 0, seq_num = "")  
  alert_fragment = ""  
  alert_fragment_len = 0  
  handshake_fragment = ""  
  handshake_fragment_len = 0  
  wnum = 0  
  wpend_tot = 4  
  wpend_type = 22  
  wpend_ret = 4  
  wpend_buf = 0x0236c800 "\x0e"  
  handshake_buffer = 0x00000000  
  handshake_dgst = 0x007071e0  
  change_cipher_spec = 0  
  warn_alert = 0  
  fatal_alert = 0  
  alert_dispatch = 0  
  send_alert = ""  
  renegotiate = 0  
  total_renegotiations = 0  
  num_renegotiations = 0  
  in_read_app_data = 0  
  client_opaque_prf_input = 0x00000000  
  client_opaque_prf_input_len = 0  
  server_opaque_prf_input = 0x00000000  
  server_opaque_prf_input_len = 0  
  tmp = {
    cert_verify_md = ""
    finish_md = ""
    finish_md_len = 0
    peer_finish_md = ""
    peer_finish_md_len = 0
    message_size = 124
    message_type = 1
    new_cipher = 0x002ca8d0
    dh = 0x00000000
    ecdh = 0x00706dc0
    next_state = 8576
    reuse_message = 0
    cert_req = 0
    ctype_num = 0
    ctype = ""
    ca_names = 0x00000000
    use_rsa_tmp = 0
    key_block_length = 0
    key_block = 0x00000000
    new_sym_enc = 0x00000000
    new_hash = 0x00000000
    new_mac_pkey_type = 0
    new_mac_secret_size = 0
    new_compression = 0x00000000
    cert_request = 0  
  }  
  previous_client_finished = ""  
  previous_client_finished_len = '\0'  
  previous_server_finished = ""  
  previous_server_finished_len = '\0'  
  send_connection_binding = 0  
  next_proto_neg_seen = 0  
}  

openssl 코드에서 2491: n2s(p, payload);가 클라이언트에서 요청한 payload 인데 이 값은 다음과 같다.

(lldb) fr v payload  
(unsigned int) payload = 65517  

실제 요청된 값과 길이를 체크하지 않은 채 아래와 같이 바로 메모리를 할당하게 되는데

   2505          * message type, plus 2 bytes payload length, plus
   2506          * payload, plus padding
   2507          */  
-> 2508         buffer = OPENSSL_malloc(1 + 2 + payload + padding);
   2509         bp = buffer;
   2510
   2511         /* Enter response type, length and copy payload */  

아래의 코드의 함수가 실행되면서, 위에서 할당된 메모리의 65536 bytes (=1+2+payload+padding) 를 buffer에 쓰면서 클라이언트로 64KB 의 over-read 된 메모리의 데이터까지 클라이언트에 response 된다.

   2516         /* Random padding */
   2517         RAND_pseudo_bytes(bp, padding);
   2518  
-> 2519         r = ssl3_write_bytes(s, TLS1_RT_HEARTBEAT, buffer, 3 + payload + padding);
   2520
   2521         if (r >= 0 && s->msg_callback)
   2522             s->msg_callback(1, s->version, TLS1_RT_HEARTBEAT,  
(lldb) fr v
(SSL *) s = 0x00469c10
(unsigned char *) p = 0x012f8a0b "|\x03\x01BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB"
(unsigned char *) pl = 0x012f8a0b "|\x03\x01BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB"
(unsigned short) hbtype = 1
(unsigned int) payload = 65517
(unsigned int) padding = 16
(unsigned char *) buffer = 0x01301600 "\x02��|\x03\x01BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB"
(unsigned char *) bp = 0x01301603 "|\x03\x01BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB"
(int) r = -1

메모리가 확보되는 buffer = OPENSSL_malloc(...)는 함수부 선언의 unsigned char *p = &s->s3->rrec.data[0]&p 메모리 위치 근처에(&p 주소보다 더 높은 주소) 확보가 된다. 위에서 &p는 incoming 데이터가 있다고 언급했다.

그러므로 heartbeat의 response의 값은 가장 최근에 남아 있는 incoming 데이터, 즉 클라이언트 요청 데이터의 찌꺼기가 남아있는데, over-read 버그로 인해 이 영역의 사용자 요청 데이터가 전송되게 된다.

이렇게 공격자가 훔친 데이터는 아래와 같이 클라이언트 요청 정보가 포함된다. 일반적으로 클라이언트가 서버로 요청하는 정보는 HTTP 프로토콜에 포함되는 URI, Header, Cookie 등을 가로챌 수 있다.

아래는 64KB 범위 안에서 클라이언트가 보낸 incoming 찌꺼기가 남은 64KB 메모리 값의 일부분이다.

(lldb) m r p --count 250  
0x0237300b: 7c 03 01 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42  |..BBBBBBBBBBBBB  
0x0237301b: 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 42  BBBBBBBBBBBBBBBB  
0x0237302b: 42 42 42 00 00 4e c0 30 c0 28 c0 14 00 9f 00 6b  BBB..N�0�(�....k  
0x0237303b: 00 39 00 88 c0 32 c0 2e c0 2a c0 26 c0 0f c0 05  .9..�2�.�*�&�.�.  
0x0237304b: 00 9d 00 3d 00 35 00 84 c0 12 00 16 c0 0d c0 03  ...=.5..�...�.�.  
0x0237305b: 00 0a c0 2f c0 27 c0 13 00 9e 00 67 00 33 00 45  ..�/�'�....g.3.E  
0x0237306b: c0 31 c0 2d c0 29 c0 25 c0 0e c0 04 00 9c 00 3c  �1�-�)�%�.�....<  
0x0237307b: 00 2f 00 41 01 00 00 05 00 0f 00 01 01 2f 32 30  ./.A........./20  
0x0237308b: 31 30 30 31 30 31 20 46 69 72 65 66 6f 78 2f 32  100101 Firefox/2  
0x0237309b: 38 2e 30 0d 0a 41 63 63 65 70 74 3a 20 74 65 78  8.0..Accept: tex  
0x023730ab: 74 2f 68 74 6d 6c 2c 61 70 70 6c 69 63 61 74 69  t/html,applicati  
0x023730bb: 6f 6e 2f 78 68 74 6d 6c 2b 78 6d 6c 2c 61 70 70  on/xhtml+xml,app  
0x023730cb: 6c 69 63 61 74 69 6f 6e 2f 78 6d 6c 3b 71 3d 30  lication/xml;q=0  
0x023730db: 2e 39 2c 2a 2f 2a 3b 71 3d 30 2e 38 0d 0a 41 63  .9,*/*;q=0.8..Ac  
0x023730eb: 63 65 70 74 2d 4c 61 6e 67 75 61 67 65 3a 20 6b  cept-Language: k  
0x023730fb: 6f 2d 6b 72 2c 6b 6f 3b 71 3d                    o-kr,ko;q=


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[GDB] Hopper Disassembler 앱

C++ 2014.02.12 02:21 |

필자는 소프트웨어 개발에 필요한 앱은 라이선스를 구매해서 쓴다. 자랑은 아니지만 앱스토어와 그 외 구매한 앱의 개수가 200개가 넘어간다. 히힣; 오늘 소개하는 앱 처럼 제값어치 하는 앱에겐 뭔가 모를 희열을 느낀다. 여성분들이 쇼핑을 좋아하는 것처럼 -0-

Hopper Disassembler

이 앱은 윈도우의 WinDbg, 그리고 GNU gdb처럼 디버거 명령줄(Command Line)에 익숙하지 않은 디버거에게 유용한 앱이다. 몇 달 전, Objective-C with LLVM 어셈블리 코드를 분석하기 위해 구매했다. Objective-C 내부적인 언어적 매커니즘을 이해하기 위해 역어셈블리 분석은 필수이기 때문이다. 그 중 이 앱은 기대한 것 보다 기능은 적지만, 사소한 곳에서 감동을 주는 앱이라 생각된다.

역어셈블리 앱 중 윈도우에선 OllyDbg 가 있다면, 맥에서는 바로 이 Hopper Disassembler 가 있다. OllyDbg는 작지만 기능에 충실한 서민적인 앱이라면, Hopper Disassembler는 비주얼적인 면이 좀 더 부각된 매니아 앱 같다. 기능적인 면에서 Hopper Disassembler가 조금 떨어지긴 하지만, 맥에서 이 정도면 충분히 쓸만하다고 판단된다.

특히 Hopper Disassembler는 윈도우, 맥 그리고 리눅스까지 지원하는 효자 앱이다. 이 세 가지 운영체제 버전을 모두 구입해도 12만원 정도면 된다. 더 고가의 프로페셔널한 상용 버전에 비하면 저렴한 편에 속한다. 필자처럼 맥, 리눅스, 윈도우, 이렇게 여러 운영체제를 사용한다면 Hopper Disassembler는 충분히 매력적이다.

앱 훑어보기

Hopper Disassembler 런타임(runtime) 디버깅을 하려면 전용 디버거 서버 앱을 사용해야 한다. 그러니까 클라이언트-서버 구성으로 Remote(or Pipe) 통신으로 디버깅을 진행하는데 이 인터페이스가 썩 좋지만은 않다.

클라이언트/서버로 구성

아래의 스크린샷 처럼 메인 윈도우, 서버 에이전트, 어셈블리 레지스터 윈도우 이렇게 세 개를 띄어야 한다. 멀티 모니터에서는 장점이 될 수도 있고, 싱글 모니터에서는 단점이 될 수 있다.



비주얼 및 기타

디버거 앱 답지 않게 좀 더 다양한 색상을 사용하였지만, 거부감 없이 알아보기 더 쉽다. Flow Graph와 Pseudo Code도 비교적 깔끔하다. 초기에 사용할 일이 잦지만 Objective-C의 기계어(?) 코드 스타일에 익숙해 지다보면 거의 사용하지 않는 번들 기능 중 하나다. Objective-C with LLVM 구성인 경우 .NET과 Java와 같이 가상머신(virtual machine)에서 동작하지만, 이보다 좀 더 하위 레벨인 LLVM 컴파일 바이너리는 거의 일관적으로 유사성이 있기 때문이다.

검색 기능과 참조된 주소를 분석하는 기능은 기대 이상으로 빠르고 정확하다. 특히 call, je, jne, jmp 그리고 meta data, symbols, 마지막으로 xref 등을 쉽게 찾아가거나 검색할 수 있다. xref의 참조 주소의 원본을 툴팁으로 보여주는 등 예상하지 못한 곳에 꼼꼼한 비주얼을 보여준다.

눈안의 가시, 버그

일부 코드를 디버깅 하다보면 특정 인스트럭션(instructions)에서 Step Over를 Step Into로 동작하는 경우가 발생한다. 이게 은근히 신경을 곤두세우는데 아직까지 별다른 패치나 업데이트가 없고, 앞으로도 없을 것 같다. 필자는 이 버그와 앱의 가격과 협상했지만, 보다 세세한 디버깅을 제어해야 한다면 다른 앱(gdb? -_-)을 사용하는 것이 좋을 것 같다.

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재미있는 C 언어 문제

인터넷 RSS 피드를 구독해서 보다가 재미있는 C 언어 코드를 발견했다. 조금 난해하게 보이는 코드다. 이런 코드로 신입 개발자 면접 시험을 보면 재미있겠단 생각이 든다.

문제의 C 언어 코드는 다음과 같다. 소스 코드와 실행 결과가 전혀 매치가 안되는 이 또라이 같은 코드를 보고 순간 멈칫 할 것이다. 하지만 조금 귀 기울여 보면 말 되는 코드다.

이 링크를 클릭하면 즉시 컴파일 된 실행 결과도 함께 볼 수 있다.

main()
{
int a,b,c;
int count = 1;

for (b = c = 10; 
a = "- FIGURE?, UMKC,XYZHello Folks,\
TFy!QJu ROo TNn(ROo)SLq SLq ULo+\
UHs UJq TNn*RPn/QPbEWS_JSWQAIJO^\
NBELPeHBFHT}TnALVlBLOFAkHFOuFETp\
HCStHAUFAgcEAelclcn^r^r\\tZvYxXy\
T|S~Pn SPm SOn TNn ULo0ULo#ULo-W\
Hq!WFs XDt!"[b+++21]; )
for(; a-- > 64 ; )
putchar ( ++c=='Z' ? c = c/ 9:33^b&1);

return 0;
}

/* 실행 결과
                    !!!!!!                                                     
                    !!!!!!!!!!                                                 
                     !!!!!!!!!!!!!!!                                           
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                        !!!!!!!!!!!!                                           
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                        !!!!!!!!!!                                             
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                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!                               !!!!!!!!!! 
                 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                 !         !!!!!!!!!!  
            !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!              !!     !!!!!!!!!!!!    
           !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!        !!      !!!!!!!!       
            !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!      
             !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!       
              !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!  !!!!!!!!!!!!       
       !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!        !!!!!!        
      !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!      !!!!!         
          !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!        !!!          
        !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!        !          
          !!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                       
           !!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                         
                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                          
                 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                           
                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                               
                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                               
                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                                 
                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                                   
                  !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                                    
                   !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                                    
                    !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!                                       
                    !!!!!!!!!!!!!!!!!!!                                        
                     !!!!!!!!!!!!!!!!                                          
                      !!!!!!!!!!!!!!!!                                         
                      !!!!!!!!!!!!!!!                                          
                       !!!!!!!!!!!!!!                                          
                        !!!!!!!!!!!!                                           
                        !!!!!!!!!!!!                                           
                        !!!!!!!!!!!!                                           
                          !!!!!!!!                                             
                          !!!!!!                                               
                           !!!!                                                
*/

코드 분석

이 코드는 C 언어 문법에 어긋나지 않지만 알아보기 힘들게 교묘하게 섞어 놨다. 잘 보면 위의 코드를 이해할 수 있는 몇 가지 단서를 발견할 수 있다.

1. 문자의 배열

이 코드를 잘 보면, for (b = c = 10; a = "- FIGURE?, .. 중간 생략 .. Hq!WFs XDt!"[b+++21]; )
a 변수에 대입 되는 값은 "...문자열..."[인덱스] 값인 char 문자가 된다.

b = 10 초기 값을 가지므로 배열의 인덱스 값은 [11+21], 즉 32번 문자부터 시작하므로 a 변수의 문자열 "- FIGURE?, UMKC,XYZHello Folks,\" 은 그냥 더미(쓰레기) 값임을 알 수 있다.

2. 섞어 놓은 문법 풀기

이 코드에서 for (b = c = 10; a = "- FIGURE?, .. 중간 생략 .. Hq!WFs XDt!"[b+++21]; )
배열 인덱스를 나타내는 [b+++21] 코드는 [(b++)+21] 로 풀어 쓸 수 있다.

putchar ( ++c=='Z' ? c = c/ 9:33^b&1); 코드는 일반적인 삼항식이다.
삼항식인 ++c=='Z' ? c = c/ 9:33^b&1 코드는 (++c == 'Z') ? (c = c / 9) : (33 ^ b & 1) 이렇게 풀어 쓸 수 있다.

이 두 가지의 문법적인 부분만 발견하고 풀어냈다면 다 한 것이나 다름 없다.

(++c == 'Z')는 ASCII 코드 표를 참고해 보면 (++c == 90)이 되고, c = 10인 초기 값을 갖는다. 그러므로 80번 반복 후에 c=c/9 코드의 값은 언제나 10=90/9이 되므로 10인 ASCII 코드인 'new line', 새로운 행에서 문자를 계속 찍는다.

(33 ^ b & 1) 코드는 (33 xor b and 1) 비트 연산과 같다. xor, and 연산 중 and 연산이 더 우선 순위이므로 (b and 1) xor 33 이렇게 표현할 수 있겠다.

33 - (b ^ 1) 코드로 최종적으로 표현되는데, b^1은 홀수면 1, 짝수면 0이 된다. ASCII 코드 표를 참고해 보면 33,32 값은 각각 '!' 문자와 'Space' 문자가 된다.

아래는 ASCII 코드 표 이므로 참고하기 바란다.

ASCII 코드표
ASCII 코드표

코드가 실행되는 순서대로 ASCII 값을 대입해 보면, 코드가 어떻게 실행 결과처럼 출력 되는지 이해할 수 있을 것이다.

보기 쉬운 코드로 변경

코드를 자세히 보니 별 것 아니란 걸 느꼈을 것이다. 이 코드를 리팩토링여 알아보기 쉬운 코드로 아래와 같이 바꿀 수 있다. 그럼 같은 결과를 얻을 수 있다. 혹시 잘 이해가 되지 않는다면 아래의 코드를 if 문법으로 변경해 보면 더 보기 편할 것이다.

int main()
{
    int a,b,c;

    char *str = "- FIGURE?, UMKC,XYZHello Folks,\
TFy!QJu ROo TNn(ROo)SLq SLq ULo+\
UHs UJq TNn*RPn/QPbEWS_JSWQAIJO^\
NBELPeHBFHT}TnALVlBLOFAkHFOuFETp\
HCStHAUFAgcEAelclcn^r^r\\tZvYxXy\
T|S~Pn SPm SOn TNn ULo0ULo#ULo-W\
Hq!WFs XDt!";

    for (b = c = 10; a = *(str + (b++) + 21); ) {
        for(; a-- > 64 ; ) {
            putchar ( ++c==90 ? c = c / 9 : 33 - (b&1));
        }
    }   
}
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매버릭스 업데이트 후 개발 중인 맥 앱에서 발생하는 문제

OSX 매버릭스로 업데이트한 후 XCode로 개발 중인 유틸리티 프로그램의 일부 기능이 작동하지 않는 현상이 발생한다. 원래 Alpha 버전으로 곧 배포할 예정이었는데, 이 문제로 배포가 늦어질 것 같다.

문제는 Objective-C와 Cocoa를 사용하여 전역 마우스 및 키보드 후킹(hook global mouse and keyboard event)을 사용하는 코드가 있는데, 그 중 키보드 이벤트만 캡춰링(capturing)할 수 없는 현상이 발생한다.

해결 방법

의외로 해결 방법은 간단하다. 먼저 OSX 매버릭스에서 변경된 보안 사항에 대해서 알 필요가 있다. 기술적인 내용은 아니므로 쉬엄쉬엄 다음의 글을 참고하기 바란다.

OS X 10.9 매버릭스(Mavericks)의 바뀐 메뉴 구조 때문에 정상 작동하지 않는 앱 실행하기 (보조 장비에 대한 접근 활성화)

즉, 기본적으로 매버릭스를 설치하면 ‘손쉬운 사용’에 의해 응용 프로그램이 맥이나 기타 장비를 제어하는 것이 차단된다. 필자는 매버릭스로 업데이트 이전에 ‘손쉬운 사용’을 활성화하여 장비에 접근할 수 있도록 설정되어 있었다. 하지만, 업데이트 후에 ‘손쉬운 사용’의 활성화 방법이 변경되면서 이 설정이 초기화 된 것으로 볼 수 있다.

해결 방법은 ‘시스템 환경 설정 -> 보안 및 개인정보’로 들어간 후, ‘손쉬운 사용’ 항목에서 Xcode를 체크해 주면 된다. 그럼 특정 응용 프로그램에서 사용하는 APIs 가 블럭 당하지 않는다.

[그림1] 손쉬운 사용의 Xcode 항목을 체크하면 APIs 가 블럭 당하지 않는다

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반 객체지향(Half-of-OOP)

가장 먼저 명심하자. 오브젝티브-C는 C언어의 슈퍼셋(Super Set)이고 C++의 객체 지향과는 거리가 멀다. 오브젝티브-C 언어는 마치 객체지향 프로그래밍(OOP, Object-Oriented Programming) 처럼 보이지만 객체지향 언어가 아니다. 그렇다고 완전히 함수형 언어도 아니다.

하지만, 오브젝티브-C는 객체지향의 가장 대표적인 특징인 상속(Inheritence)이 가능하고 인터페이스 구현이 가능하다. ANSI-C 입장에서 바라보면 상속과 인터페이스 구현은 함수형 언어로서 가당치도 않은 언어적 특성임에 틀림 없을 것이다. (이 문장의 인터페이스는 오브젝티브-C의 @protocol을 의미함.)

물론, C 언어에서도 구조체(struct), 포인터(pointer) 등을 조합하여 객체처럼 다룰 수 있지만, 오브젝티브-C 처럼 상속과 인터페이스의 구현은 객체지향 언어가 아님에도 불구하고 완전히 객체지향 프로그래밍 처럼 개발하는데 모자람이 없을 지경이다.

정리해 보면 오브젝티브-C의 객체지향 특징은 다음과 같다.

1. 상속성(Inheritance)

상속성은 부모의 특징을 물려 받음과 동시에 재정의(override), 부모 호출(super 또는 base)를 지원한다. 더 자세히 말할 필요는 없을 것 같아서 걍~ 넘어간다.

// 오브젝티브-C 의 상속
@interface MFAppController : NSObject
{
   // .. 생략 ..
}

2. @protocol - 인터페이스 구현

오브젝티브-C의 프로토콜(protocol)은 C#과 Java의 interface와 같지만, 한 가지 다른 점은 인터페이스에 정의된 메서드 구현이 필수가 아니라는 점이다. 프로토콜의 모든 메서드를 굳이 구현하기 싫으면 하지 않아도 오브젝티브-C는 너그럽게 용서해 준다.

어떻게 이런 것이 가능할까? 지난 아티클 ‘[Objective-C] 아름다운을 추구하는 오브젝티브-C 언어 1/N’ 에서 다룬 것 처럼 메시지를 기반으로 메서드 호출을 위임하는 언어적인 특성 때문에 가능하다. 모든 프로토콜의 메서드를 정의하든 말든 컴파일러는 컴파일 할 뿐이고, 런타임에서 메시지를 통해 메서드를 호출해서 메서드가 구현되지 않았으면 예외를 발생하던가 아니면 씹던가 하게 된다. (단, @optional과 @required 참고)

// 오브젝티브-C 프로토콜 및 다중 상속
@protocol Animal

   -  (void)say;

@end

@protocol Duck <Animal, NSObject>

    - (void)swim;

@end

3. @category - 확장 메서드

카테고리(@category)는 C#에서의 확장 메서드(Extension Methods)와 똑같다. 확장 메서드는 2008년 C# 3.0에 언어적인 특징으로 포함되었다. 이와 더불어 람다 표현식(Lambda Expression), 이 두 가지는 C# 코드로 표현한 라인 수를 급격히 줄일 수 있었고, 더 섬세한 객체지향 프로그램에 집중할 수 있게 해준다.

@interface NSArray (ConvertableArray)
- (NSDictionary*)ConvertToDictionary;
@end

@implementation NSArray (ConvertableArray)
- (NSDictionary*)ConvertToDictionary
{
   // .. 실제 구현 생략 ..
   return nil;
}
@end

int main(int argc, const char * argv[])
{
   @autoreleasepool {

       NSArray* arr = [NSArray arrayWithObjects:@"A", @"B", nil];
       NSDictionary* dic = [arr ConvertToDictionary];

       // TODO
   }
   return 0;
}

같은 코드로 C# 으로 변환하면 다음 코드와 같다.

public static class ConvertableArray
{
    public static IDictionary ConvertToDictionary(this IList list)
    {
        // .. 구현 생략 ..
        return null;
    }
}

class MainClass
{
    public static void Main (string[] args)
    {
        var arr = new List<String> { "A", "B" };
        var dic = arr.ConvertToDictionary ();
    }
}

하지만, 내부적으로 처리되는 매커니즘은 완전히 틀리다. 무엇이 그렇게도 완전히 틀릴까?

  • C# 확장 메서드는 정적 클래스의 정적 메서드로만 표현할 수 있다.
  • 오브젝티브-C 카테고리는 인스턴스 메서드이다.

그러므로 오브젝티브-C의 카테고리(@category)는 C#의 확장 메서드와 달리 인스턴스화 된 카테고리 메서드가 호출될 때 마다 참조 카운터가 증가한다. NSArray 객체가 인스턴스화 되었기 때문에 카테고리 메서드를 호출할 수 있다는 이야기가 된다.

카테고리의 메서드는 디버거를 통해 다음과 같이 역어셈블리 된다. 역어셈블리 코드를 좀 더 보기 편하기 위해 로컬 변수를 선언하여 살펴 보았다.

먼저 48만큼 메모리 사이즈를 확보한 다음 넘어온 값과 로컬 변수를 초기화하거나 값을 대입한다. rbp-8( =rdi)self 가 들어간 것이고, rbp-16 (=rsi)는 메서드 정보가 들어간다. rbp-20 (=$10)은 INT32 정수 값이 할당된다. 마지막으로 +48로 원래 스택 포인터로 돌아와 빈 값을 리턴하게 된다. 스택이 8씩 자라는 것은 필자가 소스코드를 64비트 대상으로 컴파일 했기 때문이다.

0x100000d40:  pushq  %rbp
0x100000d41:  movq   %rsp, %rbp
0x100000d44:  subq   $48, %rsp
0x100000d48:  movq   %rdi, -8(%rbp)
0x100000d4c:  movq   %rsi, -16(%rbp)
0x100000d50:  movl   $10, -20(%rbp)
0x100000d57:  movq   -8(%rbp), %rsi
0x100000d5b:  movq   %rsi, %rdi
0x100000d5e:  callq  0x100000eac               ; symbol stub for: objc_retain
0x100000d63:  leaq   -32(%rbp), %rdi
0x100000d67:  movabsq$0, %rsi
0x100000d71:  movq   %rax, -32(%rbp)
0x100000d75:  movl   $1, -36(%rbp)
0x100000d7c:  callq  0x100000eb8               ; symbol stub for: objc_storeStrong
0x100000d81:  movabsq$0, %rax
0x100000d8b:  addq   $48, %rsp
0x100000d8f:  popq   %rbp
0x100000d90:  ret    



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  1. porcokang 2015.01.09 10:50 Address Modify/Delete Reply

    글을 쓰다 만듯한 포스트 입니다. 하지만 잘 읽었습니다.

아름답고 자연스러운 오브젝티브-C

필자가 오브젝티브-C(Objective-C)를 접한 것은 올해 초, 갑갑한 문법적인 표현(Syntax)을 보니 코드를 보기가 싫어졌었다. 하지만 많은 iOS 개발자가 생겨나고 맥킨토시(Macintosh)를 쓰면서 자연스럽게 맥용 응용 프로그램에 관심이 생기기 시작했다. 처음에는 리눅스와 대부분의 운영체제를 지원하는 Qt(큐티) 프레임워크를 봐오다가, 코코아(Cocoa) 를 알게 되면서 맥킨토시에 가장 아름다운 UI 프레임워크인 것을 느끼게 되었다고 할까.

오브젝티브-C는 매우 깊은 역사가 있다. 이 역사에 대해서는 다음의 위키피디아(Wikipedia) 를 참고하기 바란다. 필자도 이 언어에 대한 깊은 역사를 이렇다 할 만큼 자신 있게 설명해 주기 힘들 것 같다.

.. 생략 .. [1]
오브젝티브-C는 스텝스톤(Stepstone)이라는 회사에서 일하고 있던 브래드 콕스(Brad Cox)와 톰 러브(Tom Love)라는 두 연구원이 만들었다. 역시 1980년대 초의 일이다. 이 두 사람은 1981년 ITT의 프로그래밍 기술 센터(Programming Technology Center)에서 일하던 시절 스몰토크를 처음 접했다. 콕스는 소프트웨어 설계와 프로그래밍에 있어서 재사용성의 문제에 흥미를 느끼게 되었고, 스몰토크같은 프로그래밍 언어가 ITT 시스템 개발자들이 개발을 진행할 강력한 환경을 만드는 데 필요불가결한 요소임을 깨닫게 되었다. 콕스는 C 컴파일러를 고쳐 스몰토크의 기능 일부를 추가하기 시작했고, 곧 그 스스로 OOPC라고 불렀던 C의 객체지향 버전을 내놓게 되었다. 한편 러브는 1982년에 Schlumberger Research에 채용되었고, Smalltalk-80의 최초 상업적 버전을 써 볼 기회를 가지게 되었다. Smalltalk-80은 이후 그들이 낳은 정신적 자식의 성장에 큰 영향을 끼쳤다.
.. 생략 ..

필자가 오브젝티브-C를 접하면서 ‘빙고!’를 외쳤다. 현대적인 언어의 대부분이 C언어, 그리고 바로 이 오브젝티브-C 언어의 영감을 받았다고 해도 무리는 아니다. (단, 현대적인 언어의 정의는 스스로 정의를 내리기 바란다.)

그렇다면 왜 오브젝티브-C 언어가 아름다운지 보자.

아름다움을 만들어 준 메시지 기반 언어

오브젝티브-C의 가장 기초적인 문법을 일반적인 객체 지향 언어의 문법과 비교해 보자.

// 일반적인 객체지향 언어들의 표현
void* obj = data->get_data(); // 또는
void* obj = data.get_data(); // 또는
Object obj = data.get_data();

// 오브젝티브-C 언어
NSObject* obj = [data get_data];

위의 일반적인 객체지향 언어와 오브젝티브-C 언어는 표현하는 방법에 있어 다른 점이 보인다. 자, 무엇이 다른지 한번 살펴보자.

  1. 문법 표현 방법 : 가장 차이가 나는 점은 식의 표현을 대괄호([ ])로 묶여 있다. (메서드 호출 시)
  2. 메서드 호출 방법 : 포인터(->) 또는 참조(.)를 통해 호출하지 않고 공백(a space)으로 메서드를 가리켜 호출한다.

위 코드가 컴파일 된다면 더욱 명확하게 차이점을 볼 수 있다.

일반적인 객체지향 언어의 경우 컴파일 된 어셈블리(기계어) 코드는 메서드가 메모리 상에 상주하고 있는 주소를 통해 직접 메모리를 엑세스하여 메서드를 실행한다.
오브젝티브-C의 경우 바로 이것이 오브젝티브-C 언어의 특징인 메시지를 통해 메서드를 호출하는 방법이다. data 객체는 get_data() 메서드를 직접 호출하지 않고 다른 대리자(위임)를 통해 메서드를 실행한다.

그렇다면 오브젝티브-C는 대리자를 통해 메서드의 실행을 위임함으로서 장점은 뭘까?

  1. NullPoint 예외(오브젝티브-C의 nil 또는 NULL)나 기타 치명적인 오류를 언어적인 레벨에서 차단한다.
  2. 관리언어(Managed Languages)인 자바, C# 등에서 즐겨 쓰는 Code Interception 등의 기법과 유사한 것들을 쉽게 확장할 수 있는 포인트를 제공한다.
  3. LLVM과 같은 가상 머신(Virtual Machine) 매커니즘을 손쉽게 적용할 수 있다. (clang)
딱히 바로 생각나는 것은 몇 안되지만, 더 많은 장점이 있음은 분명하다. 그리고 오브젝티브-C의 메시지 기반으로 작동하는 언어적인 특성을 분석해보자

오브젝티브-C 메시지 기반 메서드 호출

1. objc_msgSend 함수의 메커니즘

오브젝티브-C는 objc_msgSend() 함수를 이용하여 메시지를 보낸다. 이것은 함수만 해당되는 사항은 아니다. 위에서 살펴본 것과 같이 식의 표현을 대괄호([ ... ]) 안에 코드로 표현하는데 이 대괄호 안에 들어가는 모든 객체건 뭐건 간에 메시지를 통해 값을 가져오거나 메서드를 호출하게 된다.

아래 보이는 어셈블리 코드는 필자가 오브젝티브-C로 작성한 맥용 데스크탑 응용 프로그램 중 일부를 어셈블리 레벨에서 디버깅 하는 스크린샷이다. 다음에 사용된 코드의 일부는 다음과 같다.

[self.sidebar setTarget:self];

sidebar는 인스턴스화 된 객체(Object)이다. 오브젝티브-C는 메서드 호출에서만 메시지를 보내는 것이 아니라는 것이다. 그리고 objc_retainAutoreleasedReturnValue() 함수는 매우 긴 이름이지만, 맨 앞 글자의 retain만 주목해서 보면 된다. sidebar 인스턴스는 현재 컨텍스트(Context)에서 참조하므로 참조 카운터(References Count)를 1 증가 시킨다.


2. objc_msgSend 함수 내부에서 전달받은 메시지

아래의 스크린샷은 objc_msgSend() 함수의 내부에서 RIP 레지스터가 가리키는 메모리 주소의 HEX 이다. '73 69 64 65 62 61 72 00'(sidebar) 문자열은 objc_msgSend() 함수에 의해 RTTI(Run-time Type Information) 정보로 객체를 가져오기 위한 메시지라고 보면 된다. lldb의 're r' 명령을 통해 레지스터의 값들을 확인할 수 있다.

얼핏 보아도 아래의 스크린샷의 메모리 공간은 인스턴스 객체의 메시지와 메서드의 메시지들을 몰아서 외부에서 참조할 수 있도록 나열한 것임을 알 수 있다.


3. objc_msgSend() 메서드의 시그너처가 선언된 곳에서 objc_msgSend 호출

lldb 디버거를 통해 ni 명령으로 objc_msgSend() 함수에 진입하면 메시지 전달 함수가 메모리 상에 상주해 있는 곳으로 이동 시킨다.


4. 컨텍스트(Context)에서 전달된 메시지를 순회하여 검색/실행

전달되는 메시지를 통해 인스턴스의 메타데이터를 사용하여 실제로 객체를 가져오게 된다. 아래의 네모난 상자의 명령들이 바로 객체를 찾아오기 위한 루프(Loop)이다. 


5. 메시지에 의해 처리된 객체는 일부 캐싱하여 성능 향상을 꾀함

재미있는 점은 매번 메시지의 정보를 순회하면서 찾지 않고, 한번 찾은 정보는 별도로 캐싱 하고 있는 공간에서 검색하게 된다.


지금까지는 sidebar 인스턴스를 가져오기 위한 과정이었다. 이제 이 인스턴스 객체의 메서드를 호출하는 과정인데, objc_sendMsg()를 통해 메시지를 전달하여 찾은 메서드를 실행하게 된다.



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[퀴즈] 프로그래머를 위한 문제 #3

요즘 퀴즈를 풀다보니 재미가 들렸나, 필자가 문제를 하나 내보려고 한다. 어려울 수도, 그렇지 않을 수도 있는 문제이며, 효율적인 코드를 작성하는 것 보다 최대한 짧게 짜는 것이 목적이다.

문제의 유형과 정답의 유형은 지난 문제를 참고하면 된다.

미로 찾기 게임

문제는 미로 찾기 게임이다.

  1. 10 x 6 (가로, 세로) 크기에 * 문자가 채워진 직사각형
  2. 미로의 크기가 변해도 실행 가능해야 한다.
  3. 문자 S 는 입구 위치, 문자 E는 출구 위치이다.
  4. S 문자와 E 문자 사이에는 공백으로 연결된 길이 있고, 길은 여러 갈래일 수 있다.
  5. 길(공백)은 2x2(가로, 세로) 이상의 공간을 가질 수 없다.
  6. 미로 찾기를 시작하는 함수가 호출되기 이전의 초기화를 위한 코드는 코드 길이에서 제외된다.
  7. 코드 길이는 최대한 짧게 작성한다. (알고리즘 효율성은 측정 안함)
  8. 개발 언어는 무관, 언어별로 가장 짧게 작성한 코드가 우승(?)



미로 찾기 게임 예제 코드

// 아래의 변수의 초기화는 코드 길이에서 제외된다.  
map = """  
**********  
** **    E
*   * ****
* * * *  *
* *    * *
S ****   *  
**********"""

y = map.indexof("S") / maxX
x = map.indexof("S") % maxX  

// 아래 코드 부터 코드 길이를 잰다. 개행 문제는 코드 길이에서 제외  
void explore(x,y)
{
    // ...생략...
}  

정답

아래는 필자가 작성한 코드이다. 짧게 작성하는 방법은 여러 가지이므로 혹시 여러분들께서 C++ 또는 자바스크립트, C# 등으로 작성하신 코드는 댓글로 달아주세요.

Python( 파이썬 )

아래 주석의 begin code/end code 사이의 문자는 총 273 문자. 방향에 대한 가중치를 주면 훨씬 빠르게 길을 찾을 수 있지만, 여기에선 구현을 제외했다.

#123456789
m = """  
**********  
** **    E
*   * ****
* * * *  *
* *    * *
S ****   *  
**********"""

X = m.index("\n", 1) - 1
Y = m.count("\n") - 1
m = m.replace("\n", "")  

(y, x) = divmod(m.index("S"), X)  

### 총 273 바이트 ###  
########### begin code ############  
def E(x,y,a):  
 n=m[x+(y*10)]  
 if n=="*"or x<0 or x>X or y<0 or y>Y:return None

 # print "%d, %d" % (x, y)  
 if n=="E": print("END");quit()

 while a!=2 and E(x+1,y,1)!=None:pass  
 while a!=1 and E(x-1,y,2)!=None:pass  
 while a!=8 and E(x,y+1,4)!=None:pass  
 while a!=4 and E(x,y-1,8)!=None:pass  

E(x,y,0)  
############# end code ##############


## 실행 결과 ##  
0, 5  
1, 5  
1, 4  
1, 3  
1, 2  
2, 2  
3, 2  
3, 3  
3, 4  
4, 4  
5, 4  
6, 4  
6, 5  
7, 5  
8, 5  
8, 4  
8, 3  
7, 3  
5, 3  
5, 2  
5, 1  
6, 1  
7, 1  
8, 1  
9, 1  
END  


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프로그래머를 위한 문제 #2

얼마 전 OKJSP 를 통해 이런 문제를 보았다.

문제는 아래의 코드 중 /* INPUT */ 주석에 알맞은 코드를 넣어, victory() 메서드가 호출되도록 완성하여라.

필자의 컴퓨터에서는 답이 (function-48)(); 로 나왔다. 

typedef int (*f)(); 
int variable = 1;   

int function() {     
   if(variable == 1 ) return 
      /* INPUT */       
   5; 
   victory();  
}   

int main() 
{     
   function();
   return 0; 
}  

[문제 코드] 위의 INPUT 주석에 알맞은 코드를 넣어라.

단 제약 조건이 있습니다.

  • 다음의 문자는 사용할 수 없음 : main, victory, asm, %, *, _, #, /, “, ‘
  • 최대 11자
  • 세미콜론(;)은 한 번만 써야 함

문제 해결 과정 #1

일단 Visual Studio 2012 C++ 로 작성한 코드인데, 이 코드는 답을 찾아가기 위한 중간 코드이다.

이 코드를 보자마자 ‘스택 프레임(Stack Frame)’을 이용해야겠다는 맘을 먹고 코드를 작성했다. Visual Studio에서 만든 C++ 프로젝트의 속성으로 들어가서 RTC 런타임 체크 기능을 꺼야 한다. 그렇지 않으면 스택을 덮어 쓸 수가 없이, AccessViolation 오류가 발생할 것이다.

프로젝트 속성 -> 구성 속성 -> C/C++ -> Code Generation -> Basic Runtime Checks -> Default 로 변경

#include "stdafx.h"  
#include <iostream>  

using namespace std;  

int victory()
{
    cout << "victory" << endl;
    return 0;
}  

typedef int (*f)();  
int variable = 1;  

int function()
{
    int a;
    int n = (int)(&a) + 8;// 일반적으로 스택은 위로 자라므로,  EBP + 4 의 위치를 구함

    // victory 메서드 시작 위치는 현재로 부터...  765임
    cout << (int)(&victory) - (int)(&function) << endl;  
    *(void**)n = (void*)((int)(&function) - 765);    

    if(variable == 1 ) return
    /* INPUT */ 
    5;
    victory();
}  

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    function();
    return 0;
}  

// 실행 결과  
// -765  
// victory  

대충 그림이 나왔으니 코드를 /* INPUT */ 에 들어갈 수 있도록 예쁘게 다듬어주면 될거라고 생각했다. 그런데 VC++은 타입체크가 너무 강한지 몰라도 어떻게 예쁘게 다듬어도 오류가 난다. 줸장~ 문제와는 상관 없이 좀 더 만져봐야 겠다.

문제 해결 과정 #2

오늘 정성태 과장님이 이 문제를 보고 이야기를 나누었고 답을 보여주셨다. 답은 링크를 통해 방문하면 된다.

과장님 왈, VC++ 에서는 컴파일이 안될거라고, GCC에서 컴파일 했다고 알려주셔서 나도 얼른 GCC로 바꿨다. 궁극적으로 위의 문제 해결 과정 #2 방법을 GCC로 간결하게 표현했다. 어쨌든 정성태 과장님과 답이 거의 같다.

정성태 과장님이 아니었으면 VC++만 가지고 매달렸을텐데, 문제를 풀 수 있도록 도와주신 울 과장님께 ㄱㅅ ㄱㅅ ^^

# include <stdio.h>  

int victory()
{
    printf("victory\n");
    return 0;
}


typedef int (*f)();  
int variable = 1;  

int function()
{
    // victory 메서드가 얼마만큼 떨어져있나 찍어봄... 48만큼...
    printf("%d\n", &function - &victory);  


    if(variable == 1 ) return

        (function-48)();      /* <------- INPUT CODE */
    ;

    5;

    victory();

}  

int main(int argc, const char * argv[])
{
    printf("---------------\n");
    function();
    return 0;
}   

// 실행 결과  
48
victory  


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  1. orbit 2016.12.20 14:16 Address Modify/Delete Reply

    재미있는 글이네요
    저는 VS2015에서 이렇게 풀었습니다.

    #include "stdafx.h"
    #include "victory.h"

    #ifdef _DEBUG
    #define new DEBUG_NEW
    #endif

    #include <iostream>

    int victory()
    {
    std::cout << "victory" << std::endl;

    return 0;
    }

    typedef int(*f)();
    int variable = 1;

    int function() {

    f foo = (f)((int)function - ((int)function - (int)victory));

    if (variable == 1) return
    /* INPUT */ foo();
    5;
    victory();
    }

    int main()
    {
    function();
    return 0;
    }

프로그래머를 위한 문제

프로그래머라면 알쏭달쏭한 논리적인 문제를 좋아하는 편인 것 같다. 답이 팍~ 나오는 문제보다 역량에 따라 코드의 아름다움이 달라지는 것을 추구하는 프로그래머라면 더욱 그렇다.

문제: 1부터 1만까지 8은 모두 몇 개가 나오나?

문제는 쉽다. 1부터 1만까지 8이라는 문자 개수만 카운팅하면 된다. 그런데 이렇게 간단한 문제를 코딩해 놓고 보면 맘에 안든다. 더 짧게…. 아래의 문제를 각 언어별로 풀어보았는데, 바이트 수는 캐러지 리턴(carriage return) 문자를 모두 제거한 바이트 수이다.

참고로, 이 문제는 ‘닷넷(.NET) 프로그래머 모임’ 에서 처음 본 문제인데, 오래 전의 일이라 게시글의 링크를 도저히 찾기가 힘들어서 링크를 남기지 못했다.

여러분 중 문제를 풀어보려고 한다면, 바로 아래에 답이 있으니 브라우저를 먼저 종료하길 바란다.

파이썬(python)

파이썬을 배운지 얼마 안되던 때에 이 문제를 만나서 파이썬으로 풀어보았다. 누가 짜도 최종적으로 아래의 코드가 될거다. 처음에는 이렇게 짧게 가능한 파이썬이 맘에 안들었지만, 이제는 맘에 든다. ㅋ;

더 이상은 짧게 안되지 싶다.

# 총 38 바이트   
(str(list(range(1,10001))).count('8'))  

C#

C# 코드로 짜면 아래처럼 된다. 아래의 코드는 확장 메서드와 람다 표현식이 전부다.

혹시나 요걸 비트 연산으로 풀어봤는데, 아래 코드보다 길어지더라. 뭐 내가 짠 코드라 길어질 수도 있겠다.

// 총 84 바이트  
Console.WriteLine(Enumerable.Range(1,10000).Sum(o=>o.ToString().Count(n=>n=='8')));   

Java

Java 8 정식이 나오면 Lambda 지원. 다만 C#의 확장 메서드를 언어상 지원하지 않으므로 Where, Select, Take, Skip 과 같은 확장 메서드는 사용하지 못할 것 같다. 어쨋든 Java 로 이 문제를 짧게 풀수 있는 경쟁력이 없으므로 패스!

C++ Update - 2013-07-04

C++에 대해 조예가 깊지 않아서 내 머리로는 더 짧게 안된다. 이 코드는 위의 파이썬과 C#과는 알고리즘(?)이 좀 틀리다. 어쩔 수 없다. 짧게 하려면…

// 총 146 바이트  
vector<int> v(10000);  
auto n=1,s=0;  
generate(v.begin(),v.end(),[&n, &s](){  
auto m=to_string(n);  
s+=count(m.begin(),m.end(),'8');  
return n++;});  
cout<<s;

아래 댓글에 더 짧은 C++ 코드를 올려주신 HATENA [링크] 님께서 올려주신 코드 입니다. Update - 2013-07-04

// 총 94 바이트
int c=0;
for(int i=1;i<10001;i++){
auto s=to_string(i);
c+=count(s.begin(),s.end();'8');}
cout<<c;

JavaScript - Update 2013-07-03

본 코드는 아래 댓글의 ddd 님께서 작성하신 자바스크립트 코드 입니다.

// 총 94 바이트  
var a=[];
for (var i=1;i<10001;i++)
a[i]=i;
console.info(a.join("").replace(/[^8]/gi,"").length);
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  1. 황정현 2013.07.02 09:33 Address Modify/Delete Reply

    예전에 자바스크립트로 한번 풀어봤었네요... 근데 너무 길어요...
    for(var i = 0, len = 10000, count = 0, tmp = ""; i < len; i++){
    var arr = [];
    tmp = (""+i);
    for (var j = 1, len2 = tmp.length; j <= len2; j++)
    {
    arr[j] = tmp.substring((j - 1), j);
    if(arr[j].indexOf("8";) > -1) count++;
    }
    }
    console.log(count);

  2. ddd 2013.07.03 17:53 Address Modify/Delete Reply

    javascript 는 이정도 면 될듯한데
    var a = [];
    for (var i = 1; i < 10001; i++)
    a[i] = i;
    alert(a.join("";).replace(/[^8]/gi, "";).length);

    javascript 는 반복문 안쓸수 없나요 ㄷㄷ

    • 엄준일 2013.07.04 10:28 Address Modify/Delete

      댓글로 적어주신 소스 코드를 제 포스트에 업데이트 했습니다.
      ddd 님 사이트 링크를 남기고 싶었는데,
      링크가 없어서 아쉽네요 ㅠ

  3. HATENA 2013.07.04 11:27 Address Modify/Delete Reply

    항상 블로그 잘 보고 갑니다.
    C++은 vector, generate 안써도 쉽게 풀릴거같은데요 ㅎㅎ.

    int c=0;
    for(int i=1;i<10001;i++){
    auto s=to_string(i);
    c+=count(s.begin(),s.end();'8');}
    cout<<c;

    요거면 100byte 이내로 끝날거같습니다.
    파이선 코드길이 ㅎㄷㄷ하내요 ㄷㄷㄷ

  4. java론 2014.01.07 15:46 Address Modify/Delete Reply

    자바로는 아래처럼....
    int a=0;
    for(int i=0;i<10001;i++) {
    a+=(""+i).replaceAll("[^8]","";).length();
    }

  5. 김인혜 2014.04.06 03:56 Address Modify/Delete Reply

    마이너한 스크립트 언어입니다.
    AutoHotkey

    Loop 10000
    _ .= A_Index
    Msgbox % RegExReplace( _, "8", "", @ ) ? @ :

  6. 지나가다 2015.12.15 15:03 Address Modify/Delete Reply

    만들고 나니 위분거랑 같네요 ㅡㅡ;
    int result = 0;
    for (int i=0; i<=10001; i++) {
    result += String.valueOf(i).replaceAll("[^8]", "";).length();
    }
    return result;

  7. 행인 2016.11.20 15:28 Address Modify/Delete Reply

    Acm 문제에서 간간히 등장하는 유형이네요.
    그 당시 풀때 속도 문제 때문에 reject떠서 수학적으로
    규칙을 찾아서 accept 받았던 기억이 나네요

  8. 재밌네요 2016.11.29 16:02 Address Modify/Delete Reply

    Javascript 좀더 짧게~
    --------------------------------------
    var i,s,r; for (i = 1; i < 10001; i++) s += '' + i; r = s.split('8').length-1;
    console.log(r);

발생 배경

Qt를 가장 잘 개발할 수 있는 개발 도구 Qt 개발 플랫폼인 Qt 5.0(Qt 5.0 / Qt Creator 2.6.2) 에서 QWebView 위젯을 제대로 link 및 include 할 수 없는 현상이 발생한다. 이전 환경에서는 물론 발생하지 않는, 이전 release에 보고된 버그이다. 

오류 유형은 일치하지 않으나 발생하는 환경은 유사하다고 볼 수 있다. widgets 모듈에 포함되었던 QWebView가 다른 모듈로 분리가 되었기 때문이다. 

:-1: error: symbol(s) not found for architecture x86_64

 

 

해결 방법

해결 방법은 의외로 간단하다. .pro 파일(qmake) 의 속성을 다음과 같이 추가한다.

QT      +=core gui webkitwidgets 


QT 속성은 qmake가 빌드할 때 사용하는 모듈을 지정하는 속성인데, link 또는 dll 개념과 유사하다고 보면 된다. 

그렇다면 정상적으로 다시 컴파일이 가능하고, Code Completion도 정상적으로 동작할 것이다. 아래는 간단한 샘플 소스 코드를 첨부한다.

.pro
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
#-------------------------------------------------
#
# Project created by QtCreator 2013-03-11T20:44:09
#
#-------------------------------------------------
QT       += core gui webkitwidgets
 
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
 
TARGET = FacebookNotify
 
TEMPLATE = app
 
SOURCES += main.cpp\
        mainwindow.cpp
 
HEADERS  += mainwindow.h
FORMS    += mainwindow.ui
MainWindow.cpp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QWebView>
  
MainWindow::MainWindow(QWidget*parent): QMainWindow(parent), ui(newUi::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
  
    this->onLoad();
}
  
MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}
  
voidMainWindow::onLoad()
{
    ui->webView->load(QUrl("http://blog.powerumc.kr"));
}

Posted by 땡초 POWERUMC

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  1. 2013.03.24 21:56 Address Modify/Delete Reply

    비밀댓글입니다

  2. knocki 2013.06.14 17:03 Address Modify/Delete Reply

    Qr Creator 2.7.0(32 bit) / Qt 5.0.2 / Windows 7 환경에서는 pro파일에 위의 옵션을 넣어주지 않아도 되네요.

    그런데 프로젝트를 생성할 때 "Qt Gui Application"으로 하면 안 되고 "HTML5 Application"으로 해야만 QWebView를 정상적으로 include하여서 실행이 되네요.

    혹시 두 프로젝트간의 차이점에 대해 아시나요?
    그리고 Qt Gui Application에서는 QWebView를 사용할 수 없을까요?

C++/CX 에서 프로퍼티 사용

C++/CX에서 지원하는 프로퍼티는 C# 2.0까지 사용하는 방식의 get, set 을 구현 방식이다.

public ref class Test sealed
{
public:
    Test( void);

private
:
    String^ _name;

   

public:
    property String ^ Name
    {
        String^ get() { return _name; }
        void set(String ^ name) { _name = name; }
    }

};
}

   

   

C# 3.0 에서 프로퍼티 사용

하지만 C# 3.0에 와서는 더 편리하게 자동 구현 속성을 지원한다. 컴파일 시에 아래의 프로퍼티는 알아서 get_XXX(), set_XXX() 메서드로 변환하여 컴파일을 수행한다.

class Test
{

     public String Name { get; set; }

 
   // And
     public int Age { get; protected set; }

 
   // And
     public String Address { get; private set; }
}

   

   

C++/CX 에서 매크로를 이용하는 방법

C++/CX에서 프로퍼티를 선언하여 사용하는 방식에 불편함을 느껴, 다음과 같이 매크로를 만들어 프로퍼티 선언에 사용하였다. 

public ref class Test sealed
{
public:
       Test( void);

public
:
        PROPERTY(String ^, Name);
        PROPERTY(int32 , Age);
        PROPERTY_GET(String ^, FirstName);
        PROPERTY_GET(String ^, LastName);
};
}

   

아래의 매크로 코드를 사용하여 프로퍼티 선언을 쉽게 하자.

#define __PROPERTY_GET_FUNC (TYPE, NAME) TYPE get() { return m_##NAME; }
#define __PROPERTY_SET_FUNC (TYPE, NAME) void set(TYPE value) { m_##NAME = value; }
#define __DEFINE_PROPERTY (TYPE, TYPENAME) property TYPE TYPENAME
#define __PROPERTY (TYPE, NAME, IMPL) \
private: \
       TYPE m_##NAME; \
public
: \
        __DEFINE_PROPERTY(TYPE, NAME) \
       { \
       IMPL \
       } \

#define
 PROPERTY_GET (TYPE, NAME) __PROPERTY(TYPE, NAME, __PROPERTY_GET_FUNC(TYPE, NAME))
#define PROPERTY_SET (TYPE, NAME) __PROPERTY(TYPE, NAME, __PROPERTY_SET_FUNC(TYPE, NAME))
#define PROPERTY (TYPE, NAME)     __PROPERTY(TYPE, NAME, __PROPERTY_GET_FUNC(TYPE, NAME) __PROPERTY_SET_FUNC (TYPE, NAME))

   

   

※ 2012년 7월, 필자의 페이스북에서 공유한 정보이다.

Posted by 땡초 POWERUMC

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본 글을 월간 마이크로소프트 2012년 5월호 특집 기사로 다루어진 내용입니다. Visual Studio 11이 Visual Studio 2012로 변경됨에 따라 본문의 내용을 일부 수정하였습니다. 그리고 현재 필자는 NCSOFT에 재직하지 않음을 참고하기 바랍니다.


[월간 마이크로소프트 5월호 특집기사] Windows 8 시대를 준비하는 Visual Studio 2012
[월간 마이크로소프트 5월호 특집기사] C++ 매트로 앱 개발을 위한 C++/CX 언어
[월간 마이크로소프트 5월호 특집기사] Windows 8 시대를 준비하는 Visual Studio 2012를 마치며


엄준일 – 현재 NCSOFT에 재직 중이며, Microsoft ALM MVP와 한국 Visual Studio 팀과 블로그를 운영하고 있다.. 주로 .NET 기술을 전파하고 있고, 마이크로소프트가 지향하는 소프트웨어 개발 프로세스와 통합 및 테스팅 분야를 4년 동안 공부해왔다. 그 외에 CodePlex 오픈 소스 사이트를 통해 프레임워크, 툴 그리고 라이브러리 등을 공개하여 운영 중이다.

 

 


C++ 매트로 앱 개발 준비 사항

C++ 매트로 앱을 개발하기 위해 C++ 개발자는 당장 개발하기 앞서 몇 가지 숙지해야 할 지식과 개념들이 있다. 그리 어려운 것들은 아니지만, 이것을 모르고 접근하려고 하면 어디서부터 시작해야 할지 매우 혼란스러울 것이다. 필자는 과거에 C와 PASCAL을 주로 사용하였고, PC통신이라는 커뮤니케이션을 통해 여러 가지 액션 게임과 대전 게임, 어드벤처 게임을 개발하여 공개해 본 적은 있으나, 최근에 사용되는 C++과 DirectX로 개발해 본 경험은 전무하다. 대신 C라는 언어와 윈도우8이라는 공통 분모를 바탕으로 최대한 C++ 개발자에게 매트로 앱을 쉽게 개발하기 위해 설명할 것이다.

 

C++/CX 란?

첫 번째 준비사항은, C++ 매트로 앱 개발의 위해 C++/CX를 이해해야 한다. C++/CX는 C++ Components Extension(C++ 컴포넌트 확장)이라는 의미로 그 문법은 C++/CLI와 매우 흡사하다. C++/CLI의 대부분은 .NET의 MSIL 형태의 목적 파일로 컴파일 되기 때문에, C++/CLI 응용 프로그램이 동작하기 위해서는 .NET Framework가 설치가 되어야 했었다. 이는 곧, C++/CLI의 gcnew 객체는 .NET 가비지컬렉션의 대상이 되기 때문에 .NET에 매우 가까운 구조였다. 반면, C++/CX은 간단하게 정의하자면 간결한 COM 프로그래밍 언어이다. 그 문법이 C++/CLI와 같지만, 완벽하게 네이티브 형태로 컴파일 된다. 이 말은 즉, .NET Framework이 필요가 없고, .NET 가비지컬렉션의 대상이 되지도 않는다.

앱 개발에 필수 런타임인 WinRT(Windows Runtime)를 이용하여 구현을 하기 위해선 IInspectable 인터페이스를 구현해야 한다. COM 프로그래밍에 직간접적으로 IUnknown 인터페이스를 구현하는 것과 같다. 왜냐하면 IInspectable 인터페이스는 IUnknwon 인터페이스를 상속하기 때문이다.

IInspectable 인터페이스는 곧 COM 개념과 같다. 컴포넌트를 다양한 언어와 공유하고 통합할 수 있는데 WinRT 프로그래밍에서 C#, VB.NET, 그리고 JavaScript에서 IInspectable을 구현하는 객체를 사용할 수 있게 된다. (단, IInspectable 인터페이스는 컴파일러에 의해 구현될 수 있다)

MIDL_INTERFACE("AF86E2E0-B12D-4c6a-9C5A-D7AA65101E90")

IInspectable : public IUnknown    

{

public:

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetIids(

/* [out] */ __RPC__out ULONG *iidCount,

/* [size_is][size_is][out] */ __RPC__deref_out_ecount_full_opt(*iidCount) IID **iids) = 0;

 

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetRuntimeClassName(

/* [out] */ __RPC__deref_out_opt HSTRING *className) = 0;

 

virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE GetTrustLevel(

/* [out] */ __RPC__out TrustLevel *trustLevel) = 0;

 

};

Code 1 IInspectable 인터페이스 정의

COM 프로그래밍 중 가장 빈번하게 사용되는 것 중 하나가 참조 카운팅인데, ^ 기호로 참조 카운팅을 관리하는 개체를 ref new로 인스턴스를 생성하면 더 이상 귀찮은 AddRef와 Release메서드를 호출해 줄 필요가 없다. 예를 들어, Platform::WeakReference 등을 이용하여 생성된 객체에 대해 수명 관리를 위임할 수 있는 방법들이 제공된다.

정리해보면, WRL(Windows Runtime Library)가 C#, VB.NET, JavaScript로 개발할 수 있는 환경을 제공하는 것이 바로 COM이며, 이를 쉽게 개발할 수 있는 언어가 C++/CX인 것이다.

 

프로퍼티(Property) 사용

C++/CX는 프로퍼티를 사용할 수 있는 키워드를 제공한다. C++/CX 프로퍼티는 .NET 프로퍼티와 내부적으로 똑같이 동작한다. 이 프로퍼티는 컴파일 시에 get/set 메서드를 자동으로 생성해 준다. 프로퍼티는 읽기 전용/쓰기 전용, 그리고 이 두 가지 모두를 지원하도록 구현할 수 있다.

이 프로퍼티는 매트로 앱을 개발하면서 상당히 자주 만나게 될 것이다. 왜냐하면 XAML과 함께 앱을 구현하면서 바인딩(Binding) 개념에 프로퍼티 구현이 필수적이기 때문이다. 그래서 XAML 바인딩에서 INotifyPropertyChanged 인터페이스를 구현하여 데이터 모델과 바인딩된 데이터간에 데이터 변경에 대해 알려줌으로써 1-way 또는 2-ways 바인딩을 사용한다.

#include "pch.h"

 

public ref class Person sealed

{

private:

    Platform::String^ name;

    int age;

 

public:

    Person(Platform::String^ name)

    {

        this->name = name;

    }

 

    // 읽기 전용 프로퍼티

    property Platform::String^ Name

    {

        Platform::String^ get() { return this->name; }

    }

 

    // 읽기 쓰기 프로퍼티

    property int Age

    {

        int get() { return this->age; }

        void set(int age)

        {

            if( age <=0 ) throw ref new Platform::InvalidArgumentException();

 

            this->age = age;

        }

    }

};

Code 2 C++/CX 프로퍼티

이 프로퍼티는 내부적으로 생성되는 get/set 매서드를 사용하는 것이 아니라 선언된 프로퍼티를 마치 맴버 변수처럼 사용이 가능하다. 일반적인 C++ 에서는 get/set 메서드를 구현하는 방식으로 person->setName(L"Junil Um"); 이런 코드를 이상 사용하지 않는다.

아래의 코드와 같이 프로퍼티로 선언한 이름으로 직접 엑세스할 수 있다.

Person^ person = ref new Person("Junil Um");

person->Age = 20;

 

필자는 매크로를 사용하여 좀 더 빠르고 쉽게 프로퍼티를 선언하여 사용하는 방식을 권하고 싶다. 아래의 코드는 프로퍼티의 get 또는 set, get/set 을 매크로로 대체한 것이다.

#define __PROPERTY_GET_FUNC(TYPE, NAME) TYPE get() { return m_##NAME; }

#define __PROPERTY_SET_FUNC(TYPE, NAME) void set(TYPE value) { m_##NAME = value; }

#define DEFINE_PROPERTY(TYPE, TYPENAME) property TYPE TYPENAME

#define __PROPERTY(TYPE, NAME, IMPL) \

private: \

    TYPE m_##NAME; \

public: \

    DEFINE_PROPERTY(TYPE, NAME) \

    { \

    IMPL \

    } \

 

#define PROPERTY_GET(TYPE, NAME) __PROPERTY(TYPE, NAME, __PROPERTY_GET_FUNC(TYPE, NAME))

#define PROPERTY_SET(TYPE, NAME) __PROPERTY(TYPE, NAME, __PROPERTY_SET_FUNC(TYPE, NAME))

#define PROPERTY(TYPE, NAME) __PROPERTY(TYPE, NAME, __PROPERTY_GET_FUNC(TYPE, NAME) __PROPERTY_SET_FUNC(TYPE, NAME))

 

 

안전한 포인터 사용, 대리자(Delegate)

포인터 함수는 C++에서 흔히 사용되지만, WinRT 프로그래밍에서는 직접적인 포인터 연산이 그리 좋은 코드는 아닐 수 있다. 이유는 간단하다. WinRT APIs (내장 라이브러리)들이 인자 값으로 포인터가 아닌 대리자(Delegate)를 즐겨 전달 받는다. 그리고 이벤트(Events) 프로그래밍에서 대리자를 공통적으로 사용한다.

void ShowMessageBox(Platform::String^ str)

{

    auto dialog = ref new Windows::UI::Popups::MessageDialog(str);

    dialog->ShowAsync();

}

 

 

void App::OnLaunched(LaunchActivatedEventArgs^ pArgs)

{

    auto ptr = &ShowMessageBox;

 

    ptr("Hello Metro App with C++");

}

Code 3 함수 포인터

.NET 에서는 대리자(Delegate)를 안전한 포인터 함수라고 정의한다. 포인터 함수를 사용하든, 대리자를 사용하든 결과는 똑같지만 이왕이면 안전하게 제어할 수 있는 대리자를 사용하라는 것이다. 사실, .NET 에서 대리자는 일반적인 클래스(Class)와 똑같이 취급한다. 대리자는 컴파일이 되면 일반적인 클래스로 정의되기 때문이다.

어쨌든 위의 포인터 함수를 대리자로 바꾸어보면 다음과 같다.

delegate void ShowMessageBoxHandler(Platform::String^ str);

void ShowMessageBox(Platform::String^ str)

{

    auto dialog = ref new Windows::UI::Popups::MessageDialog(str);

    dialog->ShowAsync();

}

 

void BlankPage::OnNavigatedTo(NavigationEventArgs^ e)

{

    auto msghandler = ref new ShowMessageBoxHandler(&ShowMessageBox);

    msghandler("Hello Metro App with C++");

}

Code 4 C++/CX 대리자

C++/CX 매트로 만들기 첫 걸음

이제 매트로 앱 코드를 작성하고 이해하기 위한 어느 정도의 준비는 된 것 같다. 매트로 앱은 처음 앱의 처음 진입점이 App클래스의 OnLaunched 메서드이다.

void App::OnLaunched(LaunchActivatedEventArgs^ pArgs)

{

    auto sampleData = ref new SampleDataSource();

 

    auto rootFrame = ref new Frame();

    TypeName pageType = { GroupedItemsPage::typeid->FullName, TypeKind::Metadata };

    rootFrame->Navigate(pageType, sampleData->ItemGroups);

 

    Window::Current->Content = rootFrame;

    Window::Current->Activate();

}

Code 5 앱 진입점인 App 클래스

 

위의 코드의 LaunchActivatedEventArgs 인자는 main 함수의 인자 값이라고 생각해도 좋다. 단지 다른 점을 찾는다면 LaunchActivatedEventArgs 객체는 COM Proxy 개체로써, 앱 실행시 인자 값 등을 전달 받을 수 있다. .

이곳에서 앱의 초기화를 수행한 후에 Frame->Navigate 메서드로 사용자 인터페이스를 가지고 있는 화면으로 이동한다. C#,VB.NET 그리고 C++ 매트로 앱은 XAML(Extensible Application Markup Language)을 이용한다. 처음 .NET Framework 3.0에서 WPF 응용 프로그램에서 XAML을 주로 사용하였으나, .NET Framework 4.0에 와서는 별도의 구성요소로 분리가 되었고, 현 버전에서는 완전히 독립된 컴포넌트로 구성되었다. XML은 언어의 분류상 객체지향언어로 구분하게 되는데 XAML은 객체지향언어와 상호작용이 가능하여 그 확장의 가능성이 무한대로 볼 수 있다.

매트로 앱과 친해지기 위해서는 C++/CX도 이해해야겠지만, XAML도 항상 벗처럼 삼아야 한다. XML 프로그래밍에 익숙한 독자라면 XAML이 어렵지 않을 것이다. XML 프로그래밍은 책 몇 권의 분량으로도 모두 담지 못할 것이다. 그리고 XAML 또한 책 한 권 분량 이상으로 그 내용이 방대하므로 더 자세한 내용은 MSDN을 통해 천천히 익히길 바란다.

Figure 1 Blend for Visual Studio 2012

 

XAML을 처음부터 거부감을 느낄 필요는 없다. 당장은 앱을 만들기 위해 디자인을 해야 하는데, Blend for Visual Studio 2012 (과거 Expression Blend) 라는 디자인 도구가 있다. XAML은 이 도구를 이용하여 디자인을 하면 개발자도 쉽게 사용자 인터페이스를 완성할 수 있다.

지면으로 모든 것을 설명하지 못하니, 다음의 링크를 반드시 확인하기 바란다.

http://msdn.microsoft.com/en-us/windows/apps/br229516

이 링크에서 매트로 앱을 만들기 위한 개발 도구 및 SDK와 샘플 앱을 C#, C++, JavaScript로 구현해 놓았고, 마이크로소프트가 제공하는 품질 좋은 디자인 파일도 있다.

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