프로그래밍 언어 C의 역사, 특징, 단점에 대해!

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1972년 벨 연구소의 데니스 리치가 만든 프로그래밍 언어다. 원래 명칭은 'C'이며 한국에서는 'C 언어'라는 이름으로 부른다. 영미권에서도 Clang이라 부르기도 한다. 전 세계적으로 많이 쓰이는 프로그래밍 언어 중 하나다. C에 대해 알아보자.

프로그래밍 언어 C의 역사

1972년에 미국 벨 연구소의 데니스 리치와 톰 켄슨에 의해 개발된 프로그래밍 언어다. C 언어는 UNIX 운영 체제의 개발에 사용되었으며, 이후에는 다양한 운영 체제, 응용 프로그램, 임베디드 시스템 등 다양한 영역에서 널리 사용되고 있다. 1969년 이전 버전인 B 언어가 벨 연구소에서 개발되었다. B 언어는 BCPL 언어를 기반으로 하였으며, PDP-7 컴퓨터에서 사용되었다. B 언어는 고급 언어와 어셈블리어의 중간 정도의 수준을 갖고 있었다. 1972년 B 언어에서 C 언어로 발전되었다. B의 기능을 개선하고 확장하여 만들어진 언어로, 벨 연구소에서 개발된 UNIX 운영 체제의 핵심 언어로 사용되었다. 1978년 브라이언 커니핸과 데니스 리치가 "The C Programming Langauge"라는 책을 출판했다. 이 책은 해당 언어의 기본 문법과 사용 방법을 상세하게 설명하고, C 언어의 보급과 확산에 큰 역할을 했다. 이후 위 언어는 많은 프로그래머들에게 널리 알려지고 사용되기 시작했다. 1983년 ANSI에서 표준을 정립했다. 이 표준은 "ANSI C"또는 "C89"라고 불리며, 이후 다양한 컴파일러와 플랫폼에서 C 언어를 사용할 때 호환성과 이식성을 보장하는 기준이 되었다. 1990년 ISO에서 해당 언어의 표준을 정립했다. 이 표준은 "ISO C" 또는 "C90"라고 불리며, ANSI C 표준을 기반으로 확장된 내용을 포함하고 있다. 1999년 ISO/IEC 9899:1999 표준, 일명 "C99"가 나왔다. C99는 이 언어의 새로운 기능과 향상된 문법을 도입하여 프로그래밍의 편의성과 표현력을 높였다. 2011년 ISO/IEC 9899:2011 표준, 일명 "C11"가 출시되었다. C11은 C99의 기능을 보완하고 새로운 기능을 추가하여 언어의 발전을 이루어냈다.

특징

기계어에 가까운 수준의 추상화를 제공한다. 포인터를 사용하여 메모리 주소에 직접 접근할 수 있고, 비트 연산과 비트 필드를 활용하여 비트 수준의 조작이 가능하다. 하드웨어와의 직접적인 상호작용이 필요한 시스템 프로그래밍이나 임베디드 시스템 개발에 유용하다. 이식성이 높아 다양한 플랫폼에서 사용된다. 하드웨어에 종속적인 부분을 최소화하고, 표준 라이브러리와 표준 헤더 파일을 제공하여 다양한 운영 체제와 컴파일러에서 동작할 수 있도록 지원한다. 이에 따라 이 언어로 작성된 프로그램은 다양한 플랫폼에서 쉽게 이식할 수 있다. C 언어의 문법은 간결하고 직관적이다. 기본적인 제어 구조와 데이터 타입 등이 제공되며, 함수를 사용하여 모듈화된 프로그램을 작성할 수 있다. 높은 실행 속도와 작은 메모리 사용량을 지향하는 특성이 있어, 시스템 자원을 효율적으로 활용할 수 있다. 주요한 특징 중 하나로 포인터가 있다. 메모리 주소를 저장하고, 해당 주소에 접근하여 값을 읽거나 변경할 수 있다. 이를 활용하면 메모리의 효율적인 관리와 다양한 데이터 구조를 구현할 수 있으며, 동적 메모리 할당과 연결 리스트 등의 자료구조를 구현할 수 있다. 한편, 네이티브 시스템 콜을 직접 호출할 수 있는 기능을 제공한다. 운영 체제와의 직접적인 상호작용이 필요한 시스템 프로그래밍이나 하드웨어 제어와 관련된 작업에 유용하다. 더 나아가, 많은 표준 라이브러리와 서드파티 라이브러리가 존재하며, 이들 라이브러리를 사용하여 다양한 작업을 간편하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 입출력, 문자열 처리, 메모리 관리, 네트워킹, 그래픽 처리 등의 기능을 제공하는 라이브러리가 있다.

단점

메모리 관리를 개발자가 직접 해야 한다. 메모리 할당, 해제, 포인터 조작 등을 개발자가 명시적으로 다루어야 한다. 잘못된 메모리 사용이나 누수가 발생할 수 있으며, 이에 따라 버그들이 프로그램의 안정성을 저하시킬 수 있다. 메모리 접근을 자유롭게 할 수 있는 포인터를 제공하기 때문에 보안 취약점에 노출될 수 있다. 예를 들어, 버퍼 오버플로우와 같은 메모리 침범 공격이 발생할 수 있다. 신뢰할 수 없는 입력을 받거나, 메모리를 제대로 관리하지 않을 때 나타날 수 있는 문제다. 이식성이 높은 언어로 알려졌지만, 플랫폼에 따라 약간의 차이가 있을 수 있다. 다른 운영 체제나 컴파일러에서도 동일한 방식으로 동작하지 않을 수 있으며, 이식성을 보장하기 위해서는 조건부 컴파일 등의 추가 작업이 필요할 수 있다. C 언어는 저수준의 언어로, 하드웨어와 직접적인 상호작용이 가능하다. 하지만 이에 따라 개발자가 더 많은 세부 사항을 신경을 써야 하고, 높은 수준의 추상화를 제공하지 않아 프로그래밍의 효율성과 생산성이 저하될 수 있다. 더 나아가, 표준 라이브러리가 상대적으로 제한적이다. 이 언어는 핵심 기능에 중점을 두고 설계되었기 때문에 문자열 처리, 동적 메모리 관리 등의 기능을 위한 표준 라이브러리의 기능이 제한적이다. 개발자는 자체적으로 기능을 구현하거나, 서드파티 라이브러리를 사용해야 할 수도 있다.

결론

저 수준의 프로그래밍을 지원하면서도 이식성과 성능에 강점을 갖고 있어, 다양한 영역에서 널리 사용되고 있다. 특히 시스템 프로그래밍, 임베디드 시스템, 게임 개발 등에서 많이 활용되고 있으며, 다른 프로그래밍 언어들의 기반으로도 사용되고 있다. 다만, 이를 활용하는 개발자는 보안 취약점, 메모리 관리 등에 신경을 써야 한다.