가변인자함수에 진급이 적용되는 이유는 무엇인지요.

ANSI C 표준이 만들어지기 전에는 function prototype이라는 것이 존재하지 않았습니다. 따라서 보통 다음과 같이 함수를 만들어 썼습니다:

double foo();

main()
{
  char ch;
  float f;
  ...
  foo(ch, f);
  ...
  exit(0);
}

double foo(i, d)
  int c;
  double d;
{
  ...
}

보통 이런 코드를 기계어로 바꾸면, 함수 호출은 함수에 전달되는 인자를 stack에 push하고, 함수 시작 주소로 jump합니다. 그런 다음, 그 함수 내부에서 stack에 쌓인 인자들을 꺼내서 쓰는 것이죠.

그런데, function prototype이 없으면, 이 함수의 정의를 보지 않고서는 어떤 타입의 인자가 몇 개가 전달될 지 전혀 알 방법이 없습니다. 위에서는 double foo()라고 함수 선언을 제공했기 때문에 리턴 타입이 double이라는 것은 알았지만, 이것이 foo 함수가 인자를 전혀 안받는다고 말하는 것이 아닙니다. 즉 이 경우에 이 함수의 선언은 ANSI C에서 double foo(void)와는 다릅니다.

어떤 시스템에서 다음과 같이 data type의 크기가 정해져 있다고 가정해 봅시다.

char - 1 byte
short - 2 byte
int - 4 byte
long - 4 byte
float - 4 byte
double - 8 byte

그리고 나서 main()에서 foo()를 호출하는 부분을 봅시다. 아직 컴파일러는 foo()가 어떤 타입의 인자를, 몇 개 받는지 알지 못하는 상황입니다. 이 때, main()에서는 foo()를 부를 때, 첫번째 인자로 char type을, 두 번째 인자로 float type을 전달했습니다. 이 경우 (가상의) 기계어로, foo() 호출을 다음과 같이 표현할 수 있습니다:

push (byte) [c]
push (4byte) [f]
jump foo

즉, stack에는 5 byte 분량의 데이터가 들어가게 되고, foo() 함수로 점프하게 됩니다. 그런데, 컴파일러가 나중에 foo()의 정의를 보면, 실제 foo() 함수는 첫번째 인자로 int를, 두번째 인자로 double을 받는 것을 알게됩니다. 그렇다면 foo() 함수의 초기 부분은 기계어로 다음과 같이 만들어 질 것입니다:

pop (4byte) i
pop (8byte) d
...

즉 이 함수는 stack에서 12 byte 분량의 데이터를 꺼내어 작업하게 됩니다. 이 것은 앞에서 foo()를 부를때와 완전히 다른 코드가 되며, 결국 이 프로그램은 정상적으로 동작할 수 없습니다. (대개의 경우 segmentation fault가 발생)

"Default argument promotion"은 이 문제를 해결해 줍니다. int보다 작은 정수 타입은 모두 int로, float은 double로 바뀌는 것을 의미하며, 이 규칙에 따르면 위 main()에서 foo()를 부를 때 다음과 같이 바뀝니다:

expand (1 byte) c -> (4 byte) c1
push c1
expand (4 byte) f -> (8 byte) d
push d
jump foo

결국, "default argument promotion"을 쓰면, 함수의 실제 정의를 보지 않더라도, 함수 호출이 제대로 이루어지도록 할 수 있습니다.

후에, ANSI C가 나온 다음에는, function prototype (즉 선언이지만, 함수에 전달되는 인자의 갯수와 타입을 지정하는 선언)이 소개되었기 때문에, 정의를 보지 않더라도, 함수의 prototype을 보고, 함수 호출에 정확한 기계어를 만들어 낼 수 있습니다.

그런데!, function prototype이 나왔다 하더라도, 가변 인자를 받는 함수에서, 가변 인자 부분에 전달되는 인자의 타입을 알 수 없는 것은 마찬가지 입니다. 따라서 ANSI C (이후 현재 C99 표준까지) 이후에도, 가변 인자 부분에는 똑같이 "default argument promotion"이 일어납니다.

그럼.