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id: wiki-2026-0508-macros-매크로
title: Macros (매크로)
category: 10_Wiki/Topics
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aliases: [Macros, Metaprogramming, Code Generation, Procedural Macros]
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verification_status: applied
tags: [programming, metaprogramming, rust, lisp, c, language-design]
raw_sources: []
last_reinforced: 2026-05-10
github_commit: pending
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# Macros (매크로)

## 매 한 줄
> **"매 컴파일 타임에 코드를 쓴다"**. 매크로는 텍스트/AST 단위로 코드를 생성하는 메타프로그래밍이며, hygiene/표현력에 따라 C 텍스트 치환 → Rust AST → Lisp의 동형성으로 진화한다.

## 매 핵심
### 매 분류
- **Text-level**: C/C++ 전처리기 — 토큰 치환, hygiene 없음.
- **AST-level (declarative)**: Rust `macro_rules!`, Scheme `syntax-rules` — 패턴 매칭.
- **AST-level (procedural)**: Rust `proc-macro`, OCaml ppx — 임의 컴파일타임 코드.
- **Homoiconic**: Lisp/Clojure — 코드 = 데이터, defmacro로 자유 변환.
- **Reflection / templates**: C++ template, Zig comptime — 매크로 인접.

### 매 핵심 속성
1. **Hygiene**: 매크로 안의 식별자가 호출처 스코프와 충돌하지 않음.
2. **Phase**: 컴파일타임 vs 런타임.
3. **Expressiveness**: 단순 치환부터 임의 컴파일러 코드까지.
4. **Tooling**: rust-analyzer/clangd가 macro expansion 지원.
5. **Cost**: 컴파일 시간 / 디버깅 난이도 trade-off.

## 💻 패턴

### Pattern 1 — Rust `macro_rules!` (declarative)
```rust
macro_rules! vec_of {
    ($($x:expr),*) => {{
        let mut v = Vec::new();
        $( v.push($x); )*
        v
    }};
}
let v = vec_of![1, 2, 3];
```

### Pattern 2 — Rust derive (proc-macro)
```rust
#[derive(Debug, Clone, Serialize, Deserialize)]
struct User { id: u64, name: String }
// serde_derive가 컴파일타임에 impl Serialize 생성
```

### Pattern 3 — Rust attribute proc-macro
```rust
#[tokio::main]
async fn main() { ... }
// 함수 본체를 async runtime 부트스트랩으로 변환
```

### Pattern 4 — Lisp defmacro
```lisp
(defmacro unless (cond &body body)
  `(if (not ,cond) (progn ,@body)))
(unless (zerop x) (print "non-zero"))
```

### Pattern 5 — C 매크로 (주의)
```c
#define MAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))   // 괄호 필수
#define SQUARE(x) ((x)*(x))
// MAX(i++, j++) → 부작용 두 번 평가 — 함정
```

### Pattern 6 — Zig comptime (현대 대안)
```zig
fn maxOf(comptime T: type, a: T, b: T) T {
    return if (a > b) a else b;
}
// 매크로 없이 타입 매개변수화
```

### Pattern 7 — Rust quote! (proc-macro 작성)
```rust
use quote::quote;
let expanded = quote! {
    impl #name { fn id(&self) -> u64 { self.id } }
};
TokenStream::from(expanded)
```

## 매 결정 기준
| 상황 | 도구 |
|---|---|
| 반복 boilerplate | `macro_rules!` 또는 derive |
| 복잡 코드 생성 (DSL, ORM) | proc-macro |
| 단순 상수 / 헤더 가드 | const / module (매크로 X) |
| C에서 inline 강제 | `static inline` (매크로보다 안전) |
| 코드 = 데이터 변형 | Lisp/Clojure |
| 컴파일타임 일반화 | Zig comptime, C++ constexpr/templates |

**기본값**: Rust → 가능하면 함수/제네릭, 그 다음 declarative macro, 마지막 proc-macro.

## 🔗 Graph
- 부모: [[Metaprogramming]], [[Compilers]]
- 변형: [[Rust-Macros]], [[Lisp-Macros]], [[C-Preprocessor]], [[Procedural-Macros]]
- 응용: [[Serde]], [[Tokio-Async]], [[DSL-Design]], [[Code-Generation]]
- Adjacent: [[Reflection]], [[Templates-CPP]], [[Comptime-Zig]], [[Hygiene]]

## 🤖 LLM 활용
**언제**:
- `macro_rules!` 패턴 작성.
- proc-macro skeleton (syn/quote 보일러).
- C 매크로 함정 감사.

**언제 X**:
- 매크로 디버깅 (실제 expansion 확인 필요).
- 매우 복잡한 DSL 설계 (테스트 필수).

## ❌ 안티패턴
- 함수로 충분한데 매크로 사용 (디버깅 지옥).
- C 매크로에서 인자 괄호 누락.
- 부작용 있는 인자를 매크로에 넘김 (`MAX(i++, j)`).
- proc-macro 컴파일 시간 폭증 무시.
- Hygiene 가정 (C는 없음, Rust/Scheme은 있음).
- 매크로로 타입 검사 우회.

## 🧪 검증 / 중복
- Verified. Rust 1.83/2024 edition 기준. 신뢰도 A.

## 🕓 Changelog
| 날짜 | 변경 |
|---|---|
| 2026-05-08 | Phase 1 |
| 2026-05-10 | Manual cleanup |
