[정보처리산업기사 과정평가형 - 필기] 프로그래밍 언어 활용

✨ 프로그래밍 언어란? 

컴퓨터 시스템을 동작시키기 위한 프로그램 언어 명령어들의 조합, 이진법으로 작성되거나 변환되어 컴퓨터가 이해할수 있도록 한다.

구분	설명
Bit	Binary Digit의 약칭, 이진법을 이용, 1byte = 8bit
Byte	1B = 8bit, 1bit = 0.125B
Kilobyte	1KB = 8,192bit, 1bit = 0.000122KB
Megabyte	1MB = 8,388,608bit, 1bit = 1.1921e-7MB
Gigabyte	1GB = 8.5899e+9bit, 1bit = 1.1642e-10GB
Terabyte	1TB = 8.7961e+12bit, 1bit = 1.1369e-13TB

 

by yunamom

 

✨ 프로그램의 구성 요소  

 

 자료구조 

자료구조는 컴퓨터에 데이터를 삽입, 삭제, 수정하게 해주는 논리적인 공간 구조를 의미한다.

구분	설명
단순 구조 Simple	프로그래밍 언어에서 제공하는 기본 데이터 타입 (Int, float, double, char 등)
선형구조 Liner	자료들 사이의 선후 관계가 일대일인 구조 (연결 자료 구조, 순차 자료 구조, 스택, 큐, 덱)
비선형구조 Non-Liner	자료들 사이의 선후 관계가 계층 또는 그물 형태를 가지는 구조 (트리, 그래프 등)
파일 구조 File	보조 기억 장치에 데이터 값이 실제로 기록되는 자료구조 (순차파일, 색인파일 등)

 알고리즘 

넓은 의미에서 자료 구조와 함께 프로그램을 구성하는 요소, 좁은 의미에서는 어떤 문제에 대한 답을 찾는 해법 이다.

알고리즘의 표현은 자연어, 순서도, 의사코드, 프로그래밍 언어를 이용하는 방법이 있다.

구분	설명
입력	외부로부터 입력되는 자료가 0개 이상이어야 함.
출력	출력되는 결과가 1개 이상이어야 함.
명확성	각 명령어의 의미가 명확해야 함.
유한성	정해진 단계를 지나면 종료되어야 함.
유효성	모든 명령은 실행이 가능한 연산들이어야 함.

 구성요소 

구분	설명
변수	어떤 값을 주기억 장치에 기억하기 위해서 사용하는 공간
식별자	프로그램의 구성 요소를 구별하기 위한 기준, 변수명이 식별자에 속함.
바인딩	변수와 변수에 관련된 속성을 연결하는 과정으로, 정적 바인딩과 동적 바인딩으로 구분 1)정적 바인딩(Static binding) : 프로그램 실행 시간 전에 속성을 연결하는 방식 2)동적 바인딩(Dynamic binding) : 프로그램 실행시간에 속성을 연결하는 방식
선언	변수에 이름, 데이터타입 등의 속성을 부여하는 작업으로, 명시적 선언과 묵시적 선언으로 구분 1)명시적 선언 : 선언문을 이용하여 변수 이름을 나열하고 속성을 부여하는 방식 2)묵시적 선언 : 별도의 선언문 없이 디폴트 규칙에 의해 속성이 부여되는 방식
할당	변수에 메모리 공간을 바인딩(정적/동적) 하는 작업

✨ 데이터 타입의 유형 

구분	설명
Boolean 타입	True or False 조건이 참인지 거짓인지 판단하고자 할 때 사용
문자 타입	문자 하나 (예 : 'A')를 저장하고자 할 때 사용
문자열 타입	나열된 여러개의 문자를 저장하고자 할 때 사용
Integer 타입	정수값을 저장하고자 할 때 사용
float 타입	소수점을 포함하는 실수값을 저장하고자 할 때 사용
배열 타입	여러 데이터를 하나로 묶어서 저장하고자 할 때 사용

 Java 의 정수타입 

데이터형	바이트 수	데이터 범위
byte	1byte	-128 ~ 127
short	2byte	-32768 ~ 32767
int	4byte	-214783648 ~ 2147483647
long	8bye	-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807

 연산자 종류 

산술연산자
+	양쪽의 값을 더한다.
-	왼쪽에서 오른쪽 값을 뺀다.
*	두 개의 값을 곱한다.
/	왼쪽값을 오른쪽 값으로 나눈다.
%	왼쪽값을 오른쪽 값으로 나눈 나머지를 계산한다.
시프트 연산자 (비트를 이동시키는 연산자)
<<	왼쪽값을 오른쪽 값만큼 비트를 왼쪽으로 이동시킨다.
>>	왼쪽값에 오른쪽 값만큼의 부호 비트를 채우면서 왼쪽으로 이동시킨다.
관계연산자
>	왼쪽 값이 오른쪽 값보다 크면 true, 아니면 false
<	왼쪽 값이 오른쪽 값보다 작으면 true, 아니면 false
>=	왼쪽 값이 오른쪽 값보다 크거나 같으면 true, 아니면 false
<=	왼쪽 값이 오른쪽 값보다 작거나 같으면 true, 아니면 false
==	양쪽 값이 같으면 true
!=	양쪽값이 다르면 true
논리연산자 (두 연산자 사이의 논리적인 관계를 정의하는 연산자)
&&	And 두개의 값이 모두 참이면 true, 아니면 false
||	or 두개의 값 중 하나가 참이면 true, 아니면 false
비트연산자 (0과 1의 각 자리에 대한 연산을 수행하며, 0 또는 1의 결과값을 가짐)
&	비트로 연산후 모두 참이면 true, 아니면 false
|	비트로 연산후 하나가 참이면 true, 아니면 false
^	비트로 연산후 서로 다르면 true, 아니면 false
조건문
if	조건이 참인지 거짓인지에 따라 경로를 선택
case/switch	조건에 따라 여러 개의 경로 중 하나를 취하고자 할때 사용한다.
반복문
while	수식이 거짓이 될 때 까지 해당 문장을 반복해서 실행
for	시작과 종료 조건을 지정하여 참인 동안 해당 문장을 바복하여 실행
do	초기값, 최종값, 중간값을 지정하여 반복 실행

✨ 사용자 정의 자료형 활용 

구분	설명
열거체	괄호 안에 연속적인 값이 들어가는 자료형, 특정 값을 넣어주지 않으면 1씩 늘어나기 때문에 상수 배열이라고 부르기도 한다.
구조체	괄호 안에 멤버 변수를 사용하는 자료형
공용체	구조체와 거의 유사하나 조금 더 범주가 크다.
추상화	복잡한 문제의 본질을 이해하기 위해 세부 사항은 배제하고 중요한 부분을 중심으로 간략화 하는 기법 기능 추상화: 입력 자료를 출력 자료로 변환하는 과정 자료 추상화: 자료와 자료에 적용할 수 있는 오퍼레이션을 함께 정의 제어 추상화: 외부 이벤트에 대한 반을 추상화 하는 방법
상속	상위 수준 그룹의 모든 특성을 하위 수준 그룹이 이어받아 재사용/확장 (단일 상속과 다중 상속이 있다.) 상위 수준의 그룹이 단하나만 존재할 때 이를 단일속성이라고 부른다.
구체화	하위 수준 그룹이 상위 수준 그룹의 추상적인 부분을 구체화

✨ 프로그래밍 언어의 유형 분류 

개발 편의성에 따라 저급언어와 고급언어로 분류된다.

구분	설명
저급 언어	기계가 이해할 수 있도록 만들어진 기계어 (예 : 어셈블리어)
고급 언어	개발자가 소스코드를 작할 때 쉽게 이해할 수 있도록 작성된 언어 (예 : C, C++, Java 등 )
명령형 언어/절차형 언어	명령어들이 순차적으로 실행되는 프로그래밍 언어 (예 : FORTRAN, COBOL, PASCAL,C)
함수형 언어	수학적 수식과 같은 함수들로 프로그래밍을 구성해 호출 (예 : LISP)
논리형 언어	규칙에 대한 활성화 조건이 만족되면 연관된 규칙이 실행 (예 : PROLONG)
객체지향 언어	객체 간의 메시지 통신을 이용해 프로그래밍 (예 : JAVA, C++)
컴파일 언어	고급언어 -> 기계어로 번역, 실행 속도가 높은 장점 (예 : FORTAN, PASCAL, C, C++)
인터프리터 언어	고급언어 명령문을 하나씩 번역하고 실행하는 방식의 언어, 프로그램 실행시 계산  (예 : BASIC, PROLOG, LISP, SNOBOL )
혼합형 언어	고급어를 컴파일 하여 중간언어로 변환한 후 인터프리터에 의해 번역을 실행하는 방식의 언어 (예 : JAVA)

 프로그래밍 언어의 역사 

구분	설명
FORTRAN	1954~1957년 사이에 IBM의 존 배커스(John Backus)가 중심이 되어 만든 과학 응용 목적 언어 최초의 고급 언어 반복문, 배열, 분기 개념을 처음으로 도입.
COBOL	1959~1960년 사이에 미 국방성에서 해군그레이스 호퍼(Grace Hopper)가 이끈 팀에 의해서 은행이나 대규모 회사들의 사무처리 목적으로 만든 언어
PASCAL	1971년 개발되어 1980년대 말까지 많이 사용된 교육적인 목적의 구조적 프로그래밍 언어.  작고 간결하고 효율적, 분리 컴파일 기능, 문자열 조작, 입출력 기능의 효율화 등 고기능성을 갖춤.
C	1972년 벨연구소의 데니스 리치(Dennis Ritchie)에 의해 개발  UNIX 운영 체제 구현에 사용되는 언어.
C++	1980년부터 비야네 스트롭스트룹이(Bjarne Stroustrup)이 개발 C언어를 확장하여 객체지향 프로그래밍 개념을 도입.
JAVA	객체지향 개념에 기반을 두지만 C++의 많은 구조와 복잡성을 포기,구조가 간결하고 단순하다. JVM(자바가상머신) 위에서 동작하기 때문에 다양한 응용분야에 적합하고. 이식성이 좋은 언어로 평가되고 있다.
JAVASCRIPT	1995년에 개발된 객체 지향 스크립트 언어, 웹 페이지 동작을 구현한다. (HTML 에 함께 작성되면서 소스코드가 외부로 공개되며, 이 과정에서 보안 취약점이 발생한다.)
PERL	텍스트 처리용 인터프리터 언어 (CGI용으로 주로 사용, 변수 명시적 선언 필요 X)
PYTHON	배우기 쉽고 이식성이 좋다. 최근 트렌드 다양한 함수를 제공, 스타트업 및 글로벌 기업에서 많이 사용 인터프리터 언어이며 객체 지향, 스크립트 언어
C#	2000년 마이크로소프트는 .NET 의 주력 언어인 C#을 개발 (C++과 JAVA의 비주얼 베이직의 장점을 합쳐서 만든 언어)
DART	2011년 구글이 javascript를 대체하기 위해 개발한 언어 (java랑 유사한 문법)
SWIFT	2014년 애플이 자사 앱 개발을 하기 위해 개발한 프로그래밍 언어 (빠르고, 현대적이고, 안전하다)

 절차지향 & 객체지향 프로그래밍 

절차지향 프로그래밍

객체라는 개념이 등장하기 이전에 모듈, 변수, 함수를 사용하여 개발

프로그램을 순차적으로 수해시키는 방법

자료구조와 명령 중심으로 프로그램을 구성

객체지향 프로그래밍
객체와 객체 간의 통신을 통해 프로그램이 구현됨
- 객체지향 프로그래밍의 구성요소 3가지 -
객체(Object)	개체, 속성, 메소드로 구성된 클래스의 인스턴스를 의미 1. 개체(Entity) : 현실 세계에 보이는 본질 2. 속성(Attribute) : 자료 저장소 역할, 절차지향에서는 변수와 대응 3. 메소드(Method) : 호출단위 의미, 절차지향프로그래밍 함수와 대응
클래스(Class)	객체의 타입을 정의하고 객체를 생성하는 틀
메시지(Message)	객체 간의 통신을 의미

 라이브 러리 란? 

구분	설명
라이브러리	필요할 때 찾아서 사용할수 있도록 모듈화 되어 제공되는 프로그램 (구성 : 도움말, 설치파일, 샘플코드)
표준 라이브러리	프로그래밍 언어가 기본적으로 가지고 있는 라이브러리
외부 라이브러리	별도의 파일을 설치해야 함, 누구나 개발하여 설치,공유 가능
모듈	개별 파일에서 기능을 제공
패키지	여러 개의 모듈을 한 개의 폴더에 묶어서 제공