프로그래밍언어활용

1. 라이브러리

• 프로그램을 효율적으로 개발할 수 있도록 자주 사용하는 함수나 데이터들을 미리 만들어 모아 놓은 집합체
• 프로그래밍 언어에 따라 일반적으로 도움말, 설치파일, 샘플 코드 등을 제공
  
  

2. 데이터 입출력

• 키보드로 입력 받은 값을 저장하고 화면에서 서식을 지정하여 출력할 때 사용하는 클래스와 메소드
• C언어 관련
  • scanf()
  • getchar()
  • gets()
  • printf()
  • putchar()
  • puts()
• Java언어 관련
  • Scanner
  • Sytem.out.printf()

3. 예외처리

• 프로그램의 정상적인 실행을 방해하는 조건이나 상태를 뜻하는 예외가 발생했을 때 해당 문제에 대한 처리 루틴을 수행하도록 하는 것

4. 프로토타입

• 프로그래밍 언어에서 프로토타입이란 함수 원형
• 컴파일러에게 사용될 함수에 대한 정보를 미리 알리는 것
• 본문이 없다는 점을 제외하고 함수와 형태가 동일
• 반환 형식은 함수 정의에 지정된 반환 형식과 반드시 일치

프로그래밍언어활용

프로토타입의 개념

• 함수 원형이라는 의미
• 컴파일러에게 사용될 함수에 대한 정보를 미리 알리는 것
• 본문이 없다는 점을 제외하고 함수와 형태가 동일
• 반환 형식은 함수 정의에 지정된 반환 형식과 반드시 일치

프로그래밍언어활용

예외처리의 개념

• 정상적인 실행을 방해하는 조건이나 상태를 뜻
• 예외가 발생했을 때 해당 문제에 대한 처리 루틴을 수행하도록 하는 것
• 예외의 원인은 컴퓨터 하드웨어 문제, 운영 체제의 설정 실수, 라이브러리 손상, 사용자의 입력 실수, 할당하지 못한 기억 장치 접근이 있음

Java에서의 예외처리

• 예외를 객체로 취급
• try~catch 구문 이용
  • try 블록 코드를 수행하다가 예외가 발생하면 예외를 처리하는 catch 블록으로 이동하여 예외 처리 코드를 실행하고 예외 발생 이후 코드는 실행 안됨
• catch 블록에서 선언한 변수는 해당 catch 블록에서만 유효
• try~catch 안에 또 다른 try~catch 포함 가능

Java의 주요 예외 객체

프로그래밍언어활용

C언어의 데이터 표준 입출력 함수

• 키보드로 입력 받아 화면으로 출력할 때 사용하는 함수
• 종류
  • scanf()
  • getchar()
  • gets()
  • printf()
  • putchar()
  • puts()

Java언어의 데이터 표준 입출력

• 키보드로 입력 받은 값을 저장하고 화면에서 서식을 지정하여 출력할 때 사용하는 클래스와 메소드
• 표준 입력 관련 클래스
  • Scanner
• 표준 출력 관련 클래스와 메소드
  • System.out.printf()

scanf()함수 사용형식

• scanf(서식문자열, 변수의 주소)
• scanf("%3d", &a)
• 서식 문자열
  • 입력 받을 데이터의 데이터 타입 지정
• 변수의 주소
  • 입력 받을 데이터의 테이터 주소 저장
• 입력 받을 데이터의 자료형, 자릿수 지정 기능
• 한 번에 여러 개의 데이터 입력 가능
• 서식 문자열과 변수의 자료형은 일치해야 함

printf()함수 사용형식

• print(서식문자열, 변수)
• printf("%-8.2f", 100.3)
  • 100.30vv(v는 빈칸)
• 서식 문자열
  • 변수의 자ꅐ형에 맞는 서식문자열 입력
• 변수
  • 서식문자열의 순서에 맞게 출력할 변수 입력
• % 서식문자임을 지정
• - 왼쪽부터 출력
• 8 출력자리수
• 2 소수점 이하 2자리 지정
• f 실수로 출력

서식문자열

• %d
  • 정수형 10진수 입출력시 지정
• %u
  • 부호 없는 정수형 10진수 입출력시 지정
• %o
  • 정수형 8진수 입출력시 지정
• %x
  • 정수형 16진수 입출력시 지정
• %c
  • 문자 입출력시 지정
• %s
  • 문자열 입출력시 지정
• %f
  • 소수점을 포함하는 실수 입출력시 지정
• %e
  • 지수형 실수 입출력시 지정

제어문자

• \n
  • new line
  • 커서 다음 줄 앞으로 이동
• \b
  • backspace
  • 커서를 왼쪽으로 한 칸 이동
• \t
  • tab
  • 커서를 일정 간격 띄움
• \r
  • carriage return
  • 커서를 현재 줄의 처음으로 이동
• \0
  • null
  • 널 문자를 출력
• \`
  • single quote
  • 작은 따옴표 출력
• \"
  • double quote
  • 큰 따옴표 출력
• \\
  • backslash
  • 역 슬래시 출력
• \f
  • form feed
  • 한 페이지를 넘김

C언어 기타 표준 입출력 함수

• 입력
  • getchar()
    • 키보드로 한 문자를 입력 받아 변수에 저장하는 함수
  • gets()
    • 키보드로 문자열을 입력 받아 변수에 저장하는 함수
• 출력
  • putchar()
    • 인수로 주어진 한 문자를 화면에 출력하는 함수
  • puts()
    • 인수로 주어진 문자열을 화면에 출력한 후 커서를 자동으로 다음 줄 앞으로 이동하는 함수

Java 표준 입력 사용 형식

1
2

Scanner scan1 = new Scanner(System.in);
in_var = scan1.nextInt();

• Scanner 클래스를 인스턴스화하여 scan1 객체 변수를 생성
• System.in은 표준 입력장치 즉 키보드로 부터 값을 입력 받는 객체 변수 생성
• scan1 객체변수의 nextInt() 메소드는 입력 값을 정수형으로 반환
• in_var : 입력 받은 값을 저장할 변수

Java 표준 출력 사용 형식

1
2

System.out.printf(서식문자열, 변수);
System.out.printf("%-8.2f",100.3);

• Sytem 클래스의 서브 클래스인 out 클래스의 printf()메소드를 사용
• printf() 메소드는 C언어의 printf() 함수의 사용법도 동일함

프로그래밍언어활용

• 애플리케이션에 필요한 라이브러리를 검색하고 선택
• 애플리케이션 구현을 위해 선택한 라이브러리를 프로그래밍 언어 특성에 맞게 구성
• 선택한 라이브러리를 사용하여 애플리케이션 구현에 적용

용어사전

• 라이브러리
  • 효율적인 프로그램 개발을 위해 필요한 프로그램을 모아 놓은 집합체로서, 프로그래밍 언어에 따라 일반적으로 도움말, 설치 파일, 샘플 코드 등을 제공

라이브러리의 개념

• 프로그램을 효율적으로 개발할 수 있도록 자주 사용하는 함수나 데이터들을 미리 만들어 모아 놓은 집합체
• 프로그래밍 언어에 따라 일반적으로 도움말, 설치파일, 샘플 코드 등을 제공

라이브러리의 구성

1. 도움말 : 라이브러리를 사용할 수 있도록 하는 도움말 문서
2. 설치파일 : 라이브러리를 적용하기 위해 제공되는 설치 파일
3. 샘플 코드 : 라이브러리를 이해하고 손쉽게 적용하기 위해 제공되는 샘플 소스코드

라이브러리 종류

1. 표준 라이브러리

• 프로그래밍 언어에 기볹거으로 포함되어 있는 라이브러리
• 여러 종류의 모듈과 패키지를 가지며, 표준라이브러리를 이용하면 별도의 파일 설치 없이 날짜와 시간 등의 다양한 기능 이용이 가능함

2. 외부 라이브러리

• 별도 파일을 설치해야함
• 누구나 개발하여 설치할 수 있으며 공유도 가능

모듈과 패키지

1. Module 모듈

• 하나의 기능이 한 개의 파일로 구현된 형태

2. Package 패키지

• 여러 개의 모듈을 한 개의 폴더에 묶어서 기능을 제공
• 패키지명과 모듈을 import하여 불러올 수 있음

3. C언어의 대표적인 표준라이브러리

• 라이브러리를 헤더 파일로 제공
• 헤어 파일을 함수들이 포함
  

4. Java언어의 대표적인 표준라이브러리

• 라이브러리를 패키지에 포함하여 제공
  

프로그래밍언어활용

1. 절차적 프로그래밍 언어

• 일련의 처리 절차를 정해진 문법에 따라 순서대로 기술하는 언어
• 장점
  • 컴퓨터의 처리 구조와 유사하며 실행속도가 빠름
  • 같은 코드를 복사하지 않고 다른 위치에서 호출하여 사용가능
  • 모듈 구성이 용이하며 구조적인 프로그래밍 가능
• 단점
  • 프로그램을 분석하기 어려움
  • 유지보수나 코드의 수정이 어려움
• 종류
  • C
  • COBOL
  • ALGOL
  • FORTRAN

2. 객체지향 프로그래밍 언어

• 프로시저보다는 명령과 데이터로 구성된 객체를 중심으로 하는 프로그래밍 기법
• 장점
  • 상속을 통함 재사용과 시스템 확장이 용이
  • 코드의 재활용성이 높음
  • 현실 세계를 모형화하여 사용자와 개발자가 쉽게 이해
  • 대형 프로그램의 작성이 용이
  • 소프트웨어 개발 및 유지보수가 용이
• 단점
  • 프로그래밍 구현을 지원해 주는 정형화된 분석 및 설계방법이 없음
  • 구현 시 처리 시간이 지연
• 특징
  • 캡슐화
  • 정보은닉
  • 추상화
  • 상속성
  • 다형성
• 종류
  • C#
  • JAVA
  • C++

3. 스크립트 언어

• HTML 문서 안에 직접 프로그래밍 언어를 삽입하여 사용되며, 기계어로 컴파일 되지 않고 별도의 번역기가 소스를 분석하여 동작하는 언어
• 장점
  • 컴파일 없이 바로 실행하므로 결과를 바로 확인가능
  • 배우고 코딩하기 쉬움
  • 개발시간이 짧음
  • 소스코드를 쉽고 빠르게 수정할 수 있음
• 단점
  • 코드를 읽고 해석해야 하므로 실행 속도가 느림
  • 런타임 오류가 많이 발생
• 클라이언트용 스크립트 언어
  • JavaScript
• 서버용 스크립트 언어
  • ASP
  • JSP
  • PHP
  • Python

4. 선언형 언어

• 명령형 언어가 문제를 해결하기 위한 방법을 기술한다면 선언형 언어는 프로그램이 수행해야 할 문제를 기술하는 언어
• 종류
  • LISP
  • PROLOG
  • Haskell
  • SQL
  • HTML
  • XML

프로그래밍언어활용

선언형 언어의 개념

• 명령어 언어와 반대
• 프로그램이 수행해야 할 문제를 기술하는 언어
• 목표를 명시하고 알고리즘을 명시하지 않음
• 함수형 언어
  • 수학적 함수를 조합하여 문제를 해결하는 언어
  • 적용형 언어라고 불림
  • 재귀호출이 자주 이용되고 병렬처리에 유리
• 논리형 언어
  • 기호 논리학에 기반을 둔 언어
  • 선언적 언어라고 불림
  • 반복문이나 선택문을 사용하지 않으며 비절차적 언어

선언형 언어의 특징

• 알고리즘에 집중하여 이미 만들어진 것을 선언을 통해 사용
• 구체적인 작동순서를 나열하지 않기 때문에 오류가 적음
• 가독성이나 재사용이 좋음

선언형 언어의 종류

• LISP
  • 인공지능 분야에 사용되는 언어
  • 기본 구조가 연결 리스트 구조
• PROLOG
  • 논리학을 기초로 한 고급 언어
  • 추론이나 리스트 처리등에 사용
• Haskell
  • 함수형 언어들을 통합 정리하며 만든 일반적인 순수 함수형 프로그램
  • 코드가 간결하고 에러 발생 가능성이 낮음
• SQL
  • 관계형 데이터베이스 관리 시스템의 데이터를 관리하기 위해 설계된 특수 목적의 프로그래밍언어
• HTML
  • 웹페이지 문서를 만들기 위해 사용되는 언어
• XML
  • 새로운 태그를 정의할 수 있으며, 문서의 내용과 이를 표현하는 방식이 독립적임

프로그래밍언어활용

Script Language 스크립트 언어의 개념

• HTML 문서 안에 직접 프로그래밍 언어를 삽입하여 사용되며, 기계어로 컴파일 되지 않고 별도의 번역기가 소스를 분석하여 동작하는 언어
• 게시판, 상품 검색, 회원 가입 등과 같은 데이터베이스 처리 작업을 수행하기 위해 주로 사용
• 스크립트 언어는 웹브라우저에서 해석되어 실행하는 클라이언트용 스크립트 언어와 서버에서 해석되어 실행된 후 결과만 클라이언트로 보내는 서버용 스크립트 언어로 구분
• 클라이언트용 스크립트 언어
  • JavaScript
• 서버용 스크립트 언어
  • ASP
  • JSP
  • PHP
  • Python

스크립트 언어의 장/단점

• 장점
  • 컴파일 없이 바로 실행하므로 결과를 바로 확인가능
  • 배우고 코딩하기 쉬움
  • 개발시간이 짧음
  • 소스코드를 쉽고 빠르게 수정할 수 있음
• 단점
  • 코드를 읽고 해석해야 하므로 실행 속도가 느림
  • 런타임 오류가 많이 발생

스크립트 언어의 종류

• JavaScript
  • 웹 브라우저에서 주로 사용되는 클라이언트용 스크립트 언어
  • 폼 양식에서 필수 입력사항을 체크하는 용도로 많이 사용
• ASP; Active Server Page
  • IIS 서버 측에서 동적으로 수행하는 페이지를 만들기 위해 마이크로 소프트에서 개발
  • Window 운영체제에서만 실행 가능한 프로그래밍 언어
• JSP; Java Server Page
  • Java로 만들어진 서버용 스크립트 언어
  • Window, Linux등 다양한 운영체제에서 사용 가능
• PHP; Professional Hypertext Preprocessor
  • 서버용 스크립트 언어
  • 배우기 쉬움
• Python
  • 객체지향 기능을 지원하는 대화형 인터프리터 언어로 플랫폼 독립적이고 문법이 간단하여 배우기 쉬움

프로그래밍언어활용

Object Oriented 객체지향 프로그래밍 언어의 개념

• 구조적 방식의 문제점을 극복하고 인간이 사고하는 방식대로 프로그램을 개발하려는 노력으로 탄생
• 현실 세계의 개체 Entity 를 기계의 부품처럼 하나의 객체 Object 로 만들어 객체들을 조립해서 프로그램을 작성할 수 있도록 한 프로그래밍 기법
• 프로시저보다는 명령과 데이터로 구성된 객체를 중심으로 하는 프로그래밍 기법

객체지향 프로그래밍 언어의 장/단점

• 장점
  • 상속을 통함 재사용과 시스템 확장이 용이
  • 코드의 재활용성이 높음
  • 현실 세계를 모형화하여 사용자와 개발자가 쉽게 이해
  • 대형 프로그램의 작성이 용이
  • 소프트웨어 개발 및 유지보수가 용이
• 단점
  • 프로그래밍 구현을 지원해 주는 정형화된 분석 및 설계방법이 없음
  • 구현 시 처리 시간이 지연

객체지향 프로그래밍의 특징

• Encapsulation 캡슐화
  • 데이터(속성)와 데이터를 처리하는 함수를 하나로 묶는 것
  • 캡슐화된 객체의 세부 내용이 외부에 은폐되어 변경이 발생할 때 오류의 파급 효과가 적음
  • 캡슐화된 객체들은 재사용이 용이
• Information Hiding 정보은닉
  • 다른 객체에게 자신의 정보를 숨기고 자신의 연산만을 통하여 접근을 허용하는 것
• Abstraction 추상화
  • 불필요한 부분을 생략하고 객체의 속성 중 가장 중요한 것에만 중점을 두어 모델화하는 것
  • 공통 성질을 추출하여 슈퍼클래스를 설정하는 것
• Inheritance 상속성
  • 상위 클래스의 모든 속성과 메소드를 하위 클래스가 물려 받는 것
• Polymorphism 다형성
  • 동일한 이름의 메소드가 각 클래스마다 다른 사양으로 정의될 수 있음
  • 다형성의 종류는 메소드 오버라이딩과 오버로딩이 있음

객체지향 프로그래밍의 구성요소

• Class 클래스
  • 객체의 타입을 정의하고 객체를 생성하는 틀
• Object 객체
  • 개체, 속성, 메소드로 구성된 클래스이 인스턴스
• Message 메시지
  • 객체간의 통신

객체의 구성요소

• Entity 개체
  • 현실 세계에 보이는 본질을 의미
• Attribute 속성
  • 자료 저장소 역할을 하며, 절차 지향 프로그래밍의 변수와 대응
• Method 메소드
  • 호출 단위를 의미하며, 절차지향 프로그래밍의 함수와 대응

객체지향 프로그래밍 언어의 종류

• C#
  • 마이크로소프트에서 개발한 객체지향 프로그래밍 언어로, 닷넷 프레임워크의 한 부분으로 만들어짐
• JAVA
  • 분산 네트워크 환경에서 적용이 가능하며, 멀티스레드 기능을 제공하여 여러 작업 동시 처리 가능
  • 운영체제 및 하드웨어 독립적이며 이식성이 강함
  • 캡슐화가 가능하고 재사용성이 높음
• C++
  • C언어에 객체지향 개념을 적용한 언어
  • 모든 문제를 객체로 모델링하여 표현

프로그래밍언어활용

• 프로그래밍 언어별 특성 파악
• 파악된 프로그래밍 언어의 특성을 적용하여 애플리케이션을 구현
• 애플리케이션을 최적화하기 위해 프로그래밍 언어의 특성을 활용

프로그래밍 언어의 언어별 특성

• 프로그래밍 언어는 컴퓨터 시스템의 역사와 함께하고 있으며 프로그래밍 언어가 개바로딘 시대적인 패러다임에 따른 특성을 가짐

프로그래밍 언어의 발전 과정

• 1960년대 이전
  • ASSEMBLY
  • FORTRAN
  • LISP
• 1960년대
  • COBOL
  • PL/I
  • BASIC
• 1970년대
  • PASCAL
  • C
  • SMALLTALK
  • PROLOG
• 1980년대
  • ADA
  • C++
  • PYTHON
  • PROLOG
• 1990년대 이후
  • RUBY
  • JAVA
  • JAVASCRIPT
  • C#

Procedural 절차적 프로그래밍 언어의 개념

• 일련의 처리 절차를 정해진 문법에 따라 순서대로 기술하는 언어
• 프로그램이 실행되는 절차를 중요시 함
• 데이터를 중심으로 프로시저를 구현하며 프로그램 전체가 유기적으로 연결됨
  • 프로시저
    • 루틴, 하위프로그램, 서브루틴, 메서드, 함수라고도 함
    • 수행되어야할 연속적인 계산과정을 포함
• 자연어에 가까운 단어와 문장으로 구성

절차적 프로그램 언어의 장/단점

• 장점
  • 컴퓨터의 처리 구조와 유사하며 실행속도가 빠름
  • 같은 코드를 복사하지 않고 다른 위치에서 호출하여 사용가능
  • 모듈 구성이 용이하며 구조적인 프로그래밍 가능
• 단점
  • 프로그램을 분석하기 어려움
  • 유지보수나 코드의 수정이 어려움

절차적 프로그래밍 언어의 종류

• C
  • UNIX 운영체제의 구현
  • 이식성이 좋아 컴퓨터 기종에 관계없이 프로그램 작성 가능
• ALGOL
  • 알고리즘을 기술하기 위한 일반적인 표현 언어
• COBOL
  • 은행이나 대규모 회사들의 사무처리 목적으로 만든 언어
• FORTRAN
  • 과학 기술 계산용 언어