Programming Language¶

어떤 주어진 문제를 해결하기 위해, 인간과 컴퓨터 사이에서 의사 소통을 가능케 하는 인공적인 언어

• Natural Language(자연어)와 달리 미리 정해진 규칙에 따라 엄격하게 정의됨.
• compiler나 interpreter등을 통해 컴퓨터(기계)가 수행할 수 있는 machine language(기계어, binary code)로 변환되어 수행됨.

다른 관점으로 Programming Language를 말한다면,

• 메모리에서 데이터를 관리하기 위해 변수를 선언하고 값을 할당할 수 있는 기능(변수선언 및 할당)과
  • 본질적으로는 상태를 표현할 수 있으면 충분
  • 일반적 imperative programming language 에선 변수선언 및 할당로 구현
  • 참고로, Functional Programming Language의 경우 변수없이도 상태 표현이 가능함.
• 데이터의 값에 대한 조건문을 실행하고 그 결과에 따라 분기할 수 있는 기능을 제공하고,
• 특정조건등에 따른 반복문 기능 등을 제공해야 한다 (단, 조건에 따라 반복횟수가 달라지는 unbounded iteration 기능 제공을 의미).
  • iteration 이 표현가능한 computation은 recursion(재귀) 로도 표현가능함.

때문에 Programming Language를 배울 때,

• 변수의 선언과 값을 할당하는 것과
• 데이터를 담는 방법,
• 조건문, 분기문, 반복문 등을 기본적으로 배우게 됨.

이는 Turing Machine과 동등한 system 을 만들 수 있는 Programming Language 가 제공해야 하는 기능으로 범용 프로그래밍 언어가 갖춰야할 조건에 해당함: (무한실행 가능성 은 생략했음)

Turing Machine에 대한 보다 자세한 내용은 다음을 참고: Turing Machine

여기서 조건문, 분기문, 반복문 등을 control structure 라고 부름.

참고 : Control structure

분류¶

기계친화적인지 인간친화적인지에 따른 분류 : Abstraction 수준에 의한 분류¶

• Low-level Language (저급언어)
• High-level Language (고급언어)

분류 기준 중 가장 명확한 편이나, (개인적으로?) 기계친화적이라고 느껴지는 언어들도 고급언어라는 게 함정.

• Low-level language에서 abstraction 수준이 낮고,
• High-level language로 갈수록 abstraction 수준이 높음.

참고: Abstraction은 복잡한 대상에 대해 핵심적인 개념이나 기능만을 드러내고,
세부적인 구현이나 수행에 필요하지 않은 요소들을 숨기거나 제거하여
해당 대상을 현재 수행하는 작업에서 쉽게 사용할 수 있도록 하는 것을 의미함
(Encapsulation에 의해 달성됨).

예를 들어, 우리가 자동차를 운전할 때,  
핸들을 돌리거나 가속 페달을 밟는 것만으로 방향을 조정하고 속도를 제어할 수 있음.  
하지만 내부적으로는 복잡한 엔진 작동, 기계적 연결, 전자 제어 등이 수행됨.  
이처럼 사용자에게 복잡한 세부 사항을 숨기고, 필요한 기능만을 추출하여 제공하는 것이 추상화임.

작동방식에 따른 구분.¶

• Compiler Language
• Interpreter Language (or Scripting Language)

interpreter language의 성능향상을 위해 JIT 등의 기술들이 도입됨에 따라
이같은 구분이 모호해지고 있음.
우선 명시적인 compile과정이 없을 경우, interpreter language라고 생각해도 된다.

최근 scripting language는
general purpose programming language보다
특정 domain에 한정된 DSL(domain-specific language)들을 지칭하는 경우가 많아지면서
특정 task나 환경에 국한된 언어들(이들 대부분이 interpreter방식임)을 가리키는 데 쓰인다.

프로그래밍 작성 기법 별 구분 (paradigm)¶

• 명령형 프로그래밍 언어 (Imperative Programming Language):
  • 절차적 프로그래밍 언어 (Procedural Programming Language)
    • 구조적 프로그래밍 언어 (Structured Programming Language): procedural을 개선! **
  • 객체지향 프로그래밍 언어 (Object Oriented Programming Language): 일부 declarative요소도 포함가능 ***
• 선언적 프로그래밍 언어 (Declarative Programming Language): SQL
  • 논리형 프로그래밍 언어 (Logic Programming Language): Prolog
  • 함수형 프로그래밍 언어 (Functional Programming Language): Haskell, Erlang, Scala ***

사실 가장 모호한 분류이기도 함: 최근 프로그래밍 언어들은 이들을 다중으로 지원하는 형태임.

예를 들어, Scala의 경우 multi-paradigm language로 Functional 을 지원하나 OOP나 imperative code도 작성 가능함.

Assembly Language, BASIC(초기), Fortran(초기) 등은 imperative programming 이라고 봄:

참고로, imperative programming language의 특징은 다음과 같음:

• 상태 변경
• 명령 순차 실행
• 메모리 갱신

보다 자세한 Imperative (명령형)와 Declarative (선언형) 의 차이는 다음을 참고:

• 참고: Declarative Programming Language vs. Imperative Programming Language