[Book] 프로그래밍 언어도감

마스이 도시카츠 / 영진닷컴 / 2018.08.01

'프로그래밍 도감?' 도서관에서 제목을 보고 눈에 띄어 빌리게 된 책이다. 이 책은 For Programming Language Lovers을 위한 책이다. 수백 개의 프로그래밍 언어 중에서 사람들에게 인기 있는 67개를 선별하여 각 언어의 특징과 기능을 간단히 소개하고 있다.

저자가 언어를 선별한 기준은 사용자가 간단하게 실행할 수 있어야 하고, 많은 사람들이 사용하고 있어야 한다는 기준으로 골랐다. 그리하여 선별된 프로그래밍 언어 목록은 다음과 같다.

Assembly language, ActionScript, Ada, AWK, Bash, BASIC, bc, Brainfuck, C, C#, C++, CLIPS, Clojure, COBOL, CoffeeScript, csh, D, Dart, Elixir, Erlang, F#, Factor, Fantom, Forth, Fortran, Go, Groovy, Haskell, Icon, Intercal, Java, JavaScript, Julia, Kotlin, LISP, Lua, Nemerle, Nice, Nim, Objective-C, OCaml, Octave, Oz, Pascal, Perl, PHP, Pike, PL/I, PostScript, Prolog, Python, R, Racket, Ruby, Rust, Scala, Scheme, Scratch, sed, Smalltalk, SQL, Swift, Tcl, TypeScript, Unlambda, Visual Basic, Whitespace

아래 사진은 JavaScript 언어를 소개하는 부분이다. 한눈에 봐도 그림과 여백을 활용하기 위해 노력한 느낌이 든다. 한 장의 분량에 한 개의 프로그래밍 언어에 대해 다루기 때문에, 깊은 지식을 얻기보다는 해당 언어의 핵심 키워드를 통해 대략적인 감을 잡을 수 있다.

책을 보면서 흥미로웠던 부분은 67개의 언어로 구현한 '하노이의 탑' 예제 코드가 실려있다는 점이었다. SQL문으로 하노이의 탑 예제를 보게 되는 날이 올 줄 몰랐다.

특히 Brainfuck 언어로 구현한 하노이의 탑 예제가 굉장히 인상 깊었다. Brainfuck은 총 8개의 명령 만으로 소스코드를 짤 수 있다고 한다. (+ - < > [ ] . ,)

책을 읽으면서 아쉬웠던 점은,

1. '언어 도감'이다 보니 단순한 알파벳 순으로 언어가 나열되었다는 점이다. 언어들이 연관된 흐름으로 구성되지 않아서 읽으면서도 흐름의 맥이 끊기는 느낌이 들었다.

2. 하노이의 탑 예제로 언어 간의 문법을 비교하는 것도 좋았지만 좀 더 와 닿는 다른 표현 방식이 있지 않았을까? 실생활 서비스에 어떻게 적용되었는지 구체적인 예시가 있으면 언어의 핵심가치가 무엇인지 이해하기 쉬웠을 것 같다.

반대로 도움이 된 부분이 있었다. 바로 책의 앞장과 뒷장이었다.

1. 앞장에서는 프로그래밍 언어의 특징과 역사를 다루면서 프로그래밍 언어를 선택하는 기준에 대해 언급하고 있다.

2. 뒷장에서는 언어를 선택할 때 고려해야 할 점들(개발 환경, 실행 환경, 구현 기법 등)과 기본적인 프로그래밍 지식을 설명하고 있는데, 특히 알고리즘의 중요성을 설명하고 있다. 프로그래밍 언어는 계속 새롭게 등장하고 있지만, 대표적인 알고리즘은 한 번 마스터하면 오래 쓸 수 있다. 저자의 의도는 알고리즘의 중요성을 알리고 적재적소에 사용할 수 있게 다양한 언어를 설명하고 싶었던 것으로 보인다.

아래부터는 앞장과 뒷장의 내용을 일부 요약한 내용이다.

앞 장

어떤 프로그래밍 언어를 선택할까

만들고 싶은 내용이 결정되면 구현 가능한 언어의 수는 어느 정도 추려낼 수 있다.

Windows 데스크톱 애플리케이션을 만들고 싶다면 C#

iPhone 애플리케이션을 만들고 싶다면 Objective-C, Swift

렌털 서버에서 동작시키는 웹 애프리케이션이라면 PHP, Perl

Excel 처리를 자동화하고 싶다면 VBA 등

다양한 프로그래밍 언어가 존재하는 이유

각 프로그래밍 언어에는 개발자의 바람이 담겨있다.

일반적으로 나중에 등장한 언어가 기능 및 성능 면에서 향상된 경우가 많다.

다양한 프로그래밍을 알고 있으면 보다 좋은 선택지를 발견할 가능성이 높다.

프로그래밍 언어를 선택하는 기준

실행환경

배포의 용이성

인기순위 https://tiobe.com/tiobe-index/

프로그래밍 언어의 분류

처리계에 의한 분류: 컴파일러, 인터프리터, JIT 컴파일러, 트랜스파일러

패러다임에 의한 분류: 절차형, 객체지향형, 함수형, 논리형

샘플 프로그램 동작시키기

Ideone : https://ideone.com/ (Online Compiler and IDE)

https://ideone.com/ (Online Compiler and IDE) TTutorials point : https://www.tutorialspoint.com/index.htm

https://www.tutorialspoint.com/index.htm Wandbox : https://wandbox.org/ (특히, 예전 버전에서 동작하는지 확인 가능)

뒷 장

개발 환경과 실행 환경

텍스트 에디터 : Emacs, Vi, Atom, Sublime text, Visual Studio Code

통합 개발 환경 : Visual Studio, Xcode, Eclipse, IntelliJ IDEA

빌드와 배포

일반적으로 컴파일 실행이나 라이브러리를 링크해서 패키지화 하는 단계: 빌드

웹 애플리케이션을 이용 가능한 환경에 올려두는 것: 배포

빌드 툴 : GNU Make, Ant, Maven, Gradle, Bazel

테스트 툴과 도큐먼트 생성

가능한 자동화된 방식으로 test를 하기 위해 테스트 툴 이 사용된다. 유닛 테스트 자동화 툴 : xUnit Java 테스트 툴 : JUnit PHP 테스트 툴 : PHPUnit Python 테스트 툴 : PyUnit 계속적으로 빌드, 테스트, 배포 등의 처리를 자동화 하는 툴 : Jenkins

이 사용된다. 문서의 생성을 자동화 Java용 : JavaDoc .NET용 : DocFx PHP용 : phpDocumentor Doxygen

프레임워크와 패키지 매니저

프레임워크 PHP : CakePHP, Laravel Ruby : Ruby on Rails

패키지 매니저 자동적으로 최신 버전을 체크하거나 갱신 및 삭제도 가능한 툴 PHP : Composer .NET : NuGet Ruby : RubyGems

표기법

중위 표기법은 사람이 알기 쉽지만, 컴퓨터로 처리하는 경우 연산자 우선순위를 고려해서 실행하므로 번거롭다.

중위 표기법 1+2*3 (1+2)*3

전위 표기법 : 폴란드 표기법 (예시 : LISP) +1*23 *+123

후위 표기법 : 역 폴란드 표기법 (예시: Forth, PostScript) 123*+ 12+3*

GC에 의한 메모리 관리

메모리 누수를 방지하기 위해, 사용되지 않는 메모리를 자동적으로 해방하는 'GC' 기능이 있다.

단, GC가 동작하는 타이밍은 일반적으로 프로그래머가 제어할 수 없다.

병렬 처리와 병행 처리

프로세스 : OS의 시점에서 본 실행의 단위

스레드 : 1개의 프로세스 안에서의 처리 단위

1개의 프로세스 안에서 복수의 스레드가 동작할 수 있다.

병렬(Parallel) : 복수의 처리를 동시에 행하는 것 복수의 cpu가 필수

병행(Concurrent) : 겉보기에 복수의 처리를 동시에 행하는 것 복수의 처리를 잘게 쪼개서 바꾸어 넣어가면서 실행하는 것으로, 겉보기에는 동시에 실행하고 있는 것처럼 보인다. 소프트웨어 개발에서 중요한 것은 병행 처리이다. 병행 처리의 구현은 프로그래밍 언어에 따라서 크게 다르다.

AST, LLVM, Clang

어휘 분석: 소스코드에 사용된 문자를 읽어들여 의미가 있는 문자열로 인식하는 단계. (예시: Lex, Flex)

구문 분석(파서): 어휘 분석한 결과를 받아서, 그 기술이 언어의 문법으로 문제가 없는지를 판단한다. (예시: Yacc, Bison, LL 파서)

코드 생성: 구문 분석 결과에 따라 실행용 코드를 생성해, 런타임에서 실행 or 인터프리터 형식으로 실행한다. AST : 구문 분석한 결과를 트리 구조로 분석해, AST 표현을 이용하는 언어가 늘고 있다. LLVM : 임의의 프로그래밍 언어에 대응 가능한 컴파일러 기반이 되는 기술. Clang : LLVM을 백엔드로 활용한 프론트엔드로, C, C++, Objective-C 등을 위한 Clang이 있다.

정적 타이핑, 동적 타이핑

자료형을 컴파일 시에 판단할지, 실행 시에 판단할지에 따라 구분된다.

정적 타이핑: 실행 전에 이미 자료형이 정해져 있는 언어 처리를 빠르게 실행 가능 프로그래머의 인위적 실수를 방지

동적 타이핑: 실행 중에 그 변수가 사용될 때 변수의 자료형이 정해지거나 변하는 언어 많은 스크립트 언어는 동적 타이핑을 채용하고 있다. 동적 타이핑 언어라면 자동 형변환이 이루어지는 경우도 있다.

값과 참조형

기본형과 참조형이 상호 변화할 경우 : 박싱, 언박싱

int price = 12345;

Integer total = new Integer(price); // 박싱

int val = total.intValue(); // 언박싱

Lisp-1, List-2

함수형 언어의 경우, 함수의 인자로서 함수를 넘겨주는 등 함수와 변수의 구별이 애매해지는 경우가 있다.

Lisp-1 함수와 변수의 네임스페이스가 분리되어 있지 않은 방식(네임스페이스가 1개 밖에 없음) Scheme, JavaScript, Python

Lisp-2 함수와 변수의 네임스페이스가 복수로 분리되어 있는 방식 Common Lisp, Ruby, Smalltalk

알고리즘은 변하지 않는다.

대표적인 알고리즘은 한 번 마스터하면 오래 쓸 수 있다.

하드웨어 속도가빨라지고 충분한 양의 메모리를 탑재할 수 있는 환경에서는 언어의 차이로 고민하기 보다 알고리즘을 바꾸는 것으로 압도적으로 빨라지는 경우도 많다.

References

from http://devpad.tistory.com/18 by ccl(A) rewrite - 2020-03-07 06:21:43