프로그래밍 언어란?

→ 기계가 읽을 수 있고 사람이 읽을 수 있는 형식으로 계산을 표기하는 표현 체계이다.

• 무엇을, 어떻게 시킬것인가. → 의사소통 위한 표현법
• 1940년대 폰 노이만 방식
  • cpu가 처리할 작업을 명령 코드로 작성
  • 어셈블리 언어 탄생 - symbol을 사용

    • 기계 종속적 : 컴퓨터의 종류만큼 어셈블리어가 있다

      → 고급 언어 등장 : 간략, 이해용이, 이식성 증가

    • 이식성 = 다른 기기여도 같은 언어 사용 가능

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특징

• machine-readable
  • Context Free Language
• human-readable
  • 기계 독립적 추상성 → 자연어 형태
  • 프로그램 커지면서 읽기 어려워져 → 지역성(Locality) 요구

추상화(Abstraction)

• 필수적인 요소만으로 묘사 → Readability 확보.
• 나머지는 추상화,은닉,삭제.
• 자료 - 제어
  • 기본 - 구조 - 단위

자료 추상화

• 데이터를 추상화한다.
• 문자열, 숫자 등 계산 될 자료의 특성.
• 정보의 양에 따른 분류

  기본 추상화 (Basic)

  • 컴퓨터 내부 자료 표현을 추상화 한다.
    - int x, float y (기억 장치의 장소를 x라는 변수로 추상화)
    - x = 5.7 (이진수인 자료의 값을 십진 자료형으로 추상화)

    구조 추상화 (Structured)

  • 관련된 자료의 집합을 추상화
    - 배열, 레코드,struct 등 → 구조 자료형(Structured type) 혹은 구조형이라 부른다
    - 형 선언문(type declaration)으로 구조형에 새로운 형 이름을 부여함으로 새 차원의 추상화 가능.
    - type student = record

    단위 추상화 (Unit)

  • 데이터 정의, 인터페이스, 값을 하나로 캡슐화(Encapsulation)

  • 한 자료형의 생성과 사용에 대한 정보를 한 장소에 모아두고 세부 사항에 대한 접근을 제한 → 자료형 구조에 대한 변경이 프로그램 전체에 영향 X

  • 이를 자료 캡슐화 혹은 추상 자료형.

  • Modula-2 : module, Ada : package, C++/Java: class

제어 추상화

• 알고리즘 추상화
• 상황에 따라 실행 순서의 수정을 위한 제어의 특성을 추상화

  기본 추상화 (Basic Abstraction)

  • 몇 개의 기계 명령어를 모아 추상 구문(Abstrat Statement)으로 만든 것

  • 배정문 - x:=x+y

    • 계산과 저장을 추상화

  • Fortran의 GOTO
    - IF (A.GT.B) GOTO 10

    구조적 추상화

  • 검사된 값에 따라 분할된 명령어 그룹 수행.

  • 택일문 - if, case, switch / 반복문 / 부프로그램 호출(Sub-Program Call)

  • 반복 - C/Java -for // Pascal - repeat,while // Ada/Modula-2 - loop_exit

  • 강력한 구조 제어 : 부프로그램 (프로시저 추상화)
    - 이름과 실행 동작 결합 되어야 & 실행될 곳에서 호출되어야한다
    - function, procedure def

    단위 추상화

  • Procedure의 집합을 추상화

  • 프로그래머는 인터페이스, 기능 숙지하고 내부의 구현사항 알 필요 없다

  • Library 형태가 단위 제어 추상화의 결과

  • C++/Java - class, Ada - package, Modula-2 - module

    기타

    병행프로그래밍 (동기회, 통신 개념 지원)

  • Modula-2 -Coroutine, Java - Multithread

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계산 전형 Computational Paradigms

명령형(Imperative)/절차형(Procedure) 언어

특징

• 순차적 실행
• 메모리 위치 표현하는 변수 사용
• 변수 값 제어하는 배정문 사용

문제

• 순차 실행 → 폰 노이만 병목현상
• 동시 계산, 비결정적 계산, 순서 의존X 계산에 비효율적

예

• C, Ada, Pascal, Fortran

함수형(Functional)/적용형(Applicative) 언어

특징

• 비순차적
• 함수의 평가(Evaluation),적용(application)으로 Task를 구현해나간다.
• 변수, 배정문 X
• 반복문 X → 재귀적 함수(Recursion) 방식 사용

예

• Modula-2, Lisp

논리형(Logical)/선언적(Declarative) 언어

특징

• 비순차적
• 기호 논리학 근거
• 순서 기술 대신 무엇을 하려는지 기술.
• 반복, 선택 개념 필요 X
• ex) Prolog

객체 지향(Object-Oriented) 언어

특징

• 객체에 기반
• 객체 = 기억장소와 이 값을 변경할 수 있는 연산의 집합
• 객체의 특정 예 = 클래스의 인스턴스
• 클래스 정의 → 객체 선언
  • GcdLcm g1,g2
    • g1,g2 = 참조형
  • new 연산자와 함께 생성자 명시
    • g1 = new GcdLcm(18,27);

EX)

• Simula 67(처음 도입), C++, Java