[프로그래밍 언어론] 개요

프로그래밍 언어 배우는 이유

• different construct 이용하는 capacity 늘리기
• 언어 선택을 더욱 intelligently 하게
• 새로운 언어 배우는 것이 쉽게

Programming Domains(분야)

• 과학 기술 응용: scientific applications(floating point) → Fortran
• Business applications: 휴대폰 요금 고지서 → COBOL
• AI: 기호 이용 계산, linked list → LISP
• System programming: 효율성 중요(속도⬆️, 메모리⬇️) → C
• Web Software: markup(HTML), scripting(PHP), general-purpose(Java)

Language Evaluation Criteria(평가기준)

1. Readability
   • simplicity
   • orthogonality(직교성): 서로 다른 요소가 서로에게 영향 X
   • 적절한 data type
   • syntax consideration-이상한 키워드X, 기존과 유사
2. Writability
   • simplicity
   • orthogonality
   • support for abstraction(추상화) : 세부사항X, 간단하게 설명 가능(프로그래밍 언어가 알아듣게)
   • expressivity: 충분한 표현력
3. Reliability(신뢰성)
   • type checking: 미리 걸러줌
   • exception handling: 에러 등 특이사항 시→ 무시 but 계속 해
   • aliasing(별명): 하나의 대상에 여러 이름
   • readability&writability⬆️ → reliability⬆️
4. Cost(비용): 시간비용, 실행시간, 전기, 유지 보수
5. Portability(이식성): 환경마다 실행? 프로그램 이식이 쉬운지 어려운지
6. Generality
7. Well-definedness: 완벽, 정확

Influences on Language Design

1. Computer Architecture
   • 현재 대부분: 폰노이만 architecture
     • Data, Program은 메모리에
     • 메모리는 CPU 와 떨어져서
     • iteration이 효율적
   • Imperative languages(명령형 언어)
   • Fetch-execute cycle
2. Program Design Methodologies
   1. 1950-60초: machine efficiency 고려
   2. 1960후: 구조화 프로그래밍(structed programming)-함수로 자르기 
   3. 1970후: process-oriented→ data-oriented
   4. 1980중: object-oriented

Language Categories

1. Imperative(명령형)
   • C, Java, Perl, Javascript, C++
2. Functional(함수형)
   • 값→함수→값 결합
   • LISP, Scheme,,
3. Logic(논리형)
   • prolog
4. Markup/Programming hybrid
   • JSTL,XSLT

Implementation Methods

1. compilation
   • high-level program → machine code로 번역
   • 번역은 느리지만, 해석 후 실행은 빠름
     • lexical analysis: character를 lexical unit으로
     • syntax analysis: lexical unit을 parse tree로
     • semantic analysis: intermediate code 생성
     • code generation: machine code 생성과정
     • 따로따로 compile → 연결: linker → load: loader
2. pure interpretation → 그 때 그 때 한줄 씩 번역(실행시간, 메모리 ⬆️) 예: python
3. hybrid implementation system: 둘의 결합
   • compiler: 실행시간 ⬇️, interpreter: 유연성, 디버깅 빠름 → 이 둘을 합친것
   • portability ⬆️: 기계어에 딸라 virtual machine만 바꾸면 ok
   Just-In-Time Implementation (JIT)
   • 미리 intermediate language로 번역해두었다가 → 호출 시 → machine code 번역
   • Java에서 널리 사용
   • 단점: compile 시간 ⬆️ (lazy compilation임)
     • eager compilation: 전체를 미리 compile 해놓는 것
     • lazy compilation: 실행 중 실제로 필요한 부분만을 compile

Layered View of Computer

Preprocessors

• 다른 파일의 코드가 포함되어야 함을 알림
• C 코드의 #include, #define 등