1 프로그래밍 언어란 무엇인가
(1) 프로그래밍 언어 정의
언어란 무엇인가
- 의사 전달 수단
- 한 사람의 생각을 다른 사람에게 전달하는데 사용
- 자연어는 크게 말과 글, 두 가지 형태로 존재
프로그래밍 언어란 무엇인가
- 프로그램 작성에 사용되는 언어
→ 프로그램: 컴퓨터가 수행할 명령어를 순서대로 나열해 둔 것
- 역시 의사 전달 수단
- 주로 사람의 생각을 기계에 전달하는데 사용
- 하지만 사람도 고려해야 함
프로그래밍 언어 정의
- 프로그래밍 언어는 컴퓨터가 수행할 수 있고 사람이 읽을 수 있는 형태로 계산을 나타내는 표기 체계이다.
→ 계산: 주어진 입력으로부터 원하는 답을 찾기 위해 수행해야 하는 명확한 절차
→ 계산이 유한한 단계 안에 끝남 → 알고리즘
(2) 프로그래밍 언어의 특징
- 형식: 주로 글
- 내용: 엄밀한 규칙, 정확한 의도
- 방향성: 단방향
(3) 프로그래밍 언어를 배워야 하는 이유
- 프로그래밍에 대한 사고를 확장시켜 줌
- 문제 해결자로서 현명하게 언어를 선택할 수 있도록 해 줌
- 언어 사용자로서 언어를 자세히 배울 수 있도록 해 줌
- 현명한 관리자, 현명한 설계자가 될 수 있도록 함
프로그래밍을 배워야 하는 이유
- 체계적으로 생각하는 방법을 가르쳐 줌
- 변화를 표현하는 방법을 가르쳐 줌
2 프로그래밍 언어의 기능
(1) 프로그래밍 언어의 기본 기능
- 작성력: 프로그래머의 의도를 나타낼 수 있게 하는 기능
- 가독성: 프로그램을 쉽게 해독할 수 있게 하는 기능
- 실행 가능성: 컴퓨터에서 실행될 수 있게 하는 기능
→ 구현: 구체적으로 실현한 것
→ 프로그램은 알고리즘에 대한 구현
(2) 프로그래밍 언어의 부가 기능
- 추상화: 어떤 대상을 간략하게 추려 나타내는 방법
- 모듈화: 복잡한 대상을 나누어 구성할 수 있는 방법
(3) 프로그래밍 언어의 특성
- 기계적: 기계적으로 처리할 수 있어야 함
→ 엄밀한 규칙에 따라 정의
- 구조적: 복잡한 구조를 나타낼 수 있어야 함
→ 자료구조, 제어구조
- 가변적: 시대의 필요에 따라 바뀔 수 있음
3 프로그래밍 언어의 구성 요소
- 데이터
- 연산
- 명령어
- 서브프로그램
- 타입
- 모듈
(1) 데이터
- 자료를 프로그램이 처리할 수 있는 형태로 나타낸 것
- 수, 문자, 문자열, 멀티미디어 등
데이터의 분류
- 이진 데이터: 이진수의 나열로 이루어진 데이터
- 텍스트 데이터: 문자열을 나타내는 데이터
(2) 연산
- 데이터 처리 방법
- 연산 적용 후 새로운 데이터를 결과로 얻음
용어 정의
- 연산자: 특별한 연산을 수행하는 함수
- 변수: 연산 결과를 저장하는 이름
→ 대입 연산(대입): 변수에 값을 저장하는 연산
연산 표현 구조
- 수식: 값을 나타내는 표현
- 문장: 처리를 나타내는 표현
(3) 명령어
- 특정 작업을 지시하는 단어
- if, while 등
연산 및 명령어
- 대부분의 프로그래밍 언어는 다양한 연산자와 명령어를 통해 수식과 문장을 구성
연산의 종류
- 원시연산: 언어가 기본적으로 제공하는 연산
- 사용자정의연산: 프로그래머가 추가로 정의한 연산
- 라이브러리: 사용자가 자주 사용할 만한 연산을 미리 정의해둔 것
(4) 서브프로그램
- 전체 프로그램을 이루는 작은 코드 블록에 이름을 붙인 것
서브프로그램 분류
- 함수: 연산 수행 결과 값을 반환하는 서브프로그램
- 프로시저: 결과 값을 반환하지 않는 서브프로그램
→ 부대효과를 통하여 목적으로 하는 일을 달성
(5) 타입
- 데이터 집합과 연산 집합을 합친 개념
- 연산의 안전성 보장을 위해 필요
타입 안전성
- 함수 f의 타입이 f(x):A → B라면 모든 a∈A에 대해 f(a)∈B여야 함
- 타입 안전하다 = 타입 오류가 발생하지 않는다
프로그래밍 언어의 분류
- 강타입 언어: 타입 오류를 모두 검출하는 언어
- 약타입 언어: 일부 타입 오류를 허용하는 언어
- 무타입 언어: 타입 선언문이 없고 어떤 대상의 타입이 계속 변경될 수 있는 언어
(6) 모듈
- 독립적인 프로그램 구성 단위
- 서브프로그램도 모듈의 일종
특징
- 내부와 외부를 구별하며 독자적인 이름공간을 차지
- 변수, 함수, 타입 등 프로그래밍 언어에서 제공하는 거의 모든 것을 포함하는 단위
4 프로그래밍 언어의 학습 방법
(1) 프로그래밍 언어의 두 가지 측면
프로그램 형태 → 구문론
- 작성한 프로그램
- 데이터
- 연산
+
수행 과정 → 의미론
- 실행 시 프로세스
→ 프로세스: 수행 중인 프로그램
- 메모리
- 수행 호출
(2) 어떻게 프로그래밍 언어를 배워야 하나
- 좋은 프로그램을 많이 읽어야 함
- 프로그램을 많이 작성해 봐야 함
- 직접 실행해 보며 많이 생각해 봐야 함
(3) 프로그래밍 언어의 선택 방법
초보자
- 자신이 조금이라도 아는 언어
- 사용해 볼 수 있는 언어
- 주위에서 정보를 얻을 수 있는 언어
- 프로그램을 관리하기 쉬운 언어
숙련자
- 자신의 업무 분야에서 사용되는 언어
- 자신이 아는 언어와 유사한 언어
(4) 프로그래밍 언어의 학습 요령
- 눈보다 손
- 그림으로 생각
- 점진적으로 변경
(5) 왜 프로그래밍 언어론을 배워야 하나
- 새로운 프로그래밍 언어를 쉽게 습득하기 위해서
- 내가 사용하는 언어를 더 잘 이해하기 위해서
- 현명한 언어 설계자가 되기 위해서