C, C++ 언어의 개요

C 언어는?

C 언어는 컴퓨터가 일을 잘하게 도와주는 도구 상자 같은 것입니다. 이 도구 상자 안에는 우리가 무언가를 만들 때 사용하는 다양한 도구가 들어 있습니다.
C 언어를 사용하면 차근차근 단계별로 일을 해결할 수 있습니다. 예를 들어, 차를 만드는 프로그램을 만든다고 하면, 타이어를 붙이고, 차체를 만들고, 엔진을 연결하는 순서대로 진행하는 것입니다. 이렇게 C 언어로는 일들을 순서대로 하도록 할 수 있습니다.
C 언어는 많은 프로그램을 만들 때 쓸 수 있는데, 심지어 컴퓨터를 관리하는 시스템도 C로 만들 수 있습니다.

 

C++ 언어는?

C++ 언어는 C 언어를 조금 더 똑똑하게 만든 것입니다. AT&T 벨 연구소의 비야네 스트롭스트롭이라는 사람이 C 언어에 새로운 능력을 더해 만들었습니다.
이 언어는 C 언어처럼 차근차근 일을 할 수 있을 뿐 아니라, C 언어보다 더 쉽게 관리할 수 있게 도와줍니다.
C++에서는 객체라는 새로운 개념을 씁니다. 객체는 아주 쉽게 말해, 작은 상자라고 생각하면 됩니다. 그 상자 안에는 필요한 도구나 정보가 들어 있습니다. 그래서 여러 상자(객체)를 준비해 두고, 필요할 때마다 그 상자를 꺼내서 사용하는 것입니다.

 

예를 들어 볼까요?

만약 우리가 강아지 프로그램을 만든다고 할 때, C 언어로 만들면 “강아지가 움직여!”, “짖어!” 등 하나하나 순서대로 프로그램에 적어야 합니다.
그런데 C++로 만들면 “이건 강아지야”라고 미리 정해놓고, 강아지가 할 수 있는 일(움직이기, 짖기 등)을 객체(상자)에 담아둡니다. 그리고 필요할 때마다 강아지 상자를 열어서 일을 시킬 수 있습니다.

 

한 줄 요약(1)

C 언어는 컴퓨터가 차례차례 일을 잘하게 도와주고, C++는 여러 상자를 만들어서 필요할 때 쉽게 꺼내 쓰게 도와주는 언어라고 생각하면 됩니다.

 

C++ 표준이란?

 

C++ 표준은 C++ 언어를 사용하는 사람들이 같은 규칙을 따라 프로그램을 만들 수 있도록 정해놓은 약속입니다. 마치 게임을 할 때 “공은 손으로 만지면 안 돼!” 같은 규칙을 정하는 것처럼, C++ 표준도 “이렇게 프로그래밍하자!”라고 약속한 것입니다.

 

왜 표준이 필요한가요?

C++를 만든 사람들이 세계 여러 나라에서 같이 사용할 수 있도록 만들었습니다. 하지만, 사람마다 조금씩 다르게 프로그래밍하면 헷갈릴 수 있겠죠? 그래서 모두가 같은 방법으로 프로그래밍할 수 있게 규칙을 정한 것입니다.

 

C++ 표준은 어떻게 발전했을까요?

첫 번째 표준 (1998년): 처음으로 C++ 규칙을 정한 것입니다. 이걸 C++98이라고 부릅니다.
더 나은 규칙 추가 (2003년): 몇 가지 작은 오류를 고친 C++03이 나왔습니다.
큰 변화 (2011년): C++11은 아주 큰 변화가 생긴 표준입니다. 새로운 도구와 방법이 많이 추가돼서, 더 빠르고 똑똑하게 프로그래밍할 수 있게 됐습니다.
그 뒤로도, C++14, C++17 같은 표준이 나왔고, 앞으로도 더 새로운 규칙이 계속 생길 예정이라고 합니다.

 

모든 컴퓨터가 표준을 다 지킬까요?

실제로 모든 컴퓨터가 이 표준을 완벽하게 지키지는 않습니다. 기본적인 구문은 대부분의 컴파일러가 공통으로 지원하지만, 최신 표준에서 도입한 구문은 컴파일러에 따라서는 번역하지 못하는 것도 있습니다. 그래서 C++로 프로그램을 만들 때는 가장 기본적인 규칙들을 주로 사용합니다. 그래야 어느 컴퓨터에서든 문제없이 돌아가게 만들 수 있습니다.

 

한 줄 요약(2)

C++ 표준은 모두가 같은 규칙으로 프로그램을 만들도록 도와주는 약속입니다. C++는 계속해서 새로운 규칙을 만들고 있지만, 기본 규칙만 잘 따라도 대부분의 컴퓨터에서 잘 작동합니다.

 

[C언어를 사용한 사례들]

1. 운영체제

• **유닉스(UNIX)**와 리눅스(Linux): 가장 유명한 C 언어 사례로, 유닉스와 리눅스는 C 언어로 작성된 운영체제입니다. C 언어가 시스템 하드웨어와 가깝게 작동할 수 있어서 운영체제의 속도와 효율성을 높이는 데 적합했기 때문이에요.
• 윈도우(Windows) 커널: 마이크로소프트의 윈도우 커널도 많은 부분이 C 언어로 작성되었습니다. 커널은 운영체제의 핵심으로, 하드웨어와 소프트웨어가 소통할 수 있도록 돕는 역할을 해요.

2. 임베디드 시스템

• 자동차, 가전제품, 스마트폰: C 언어는 가벼운 코드와 빠른 속도로 인해 임베디드 시스템에서 자주 사용돼요. 예를 들어, 자동차 엔진 제어 시스템, 전자레인지, TV 등에서 마이크로컨트롤러가 특정 작업을 수행할 때 C 언어가 쓰여요.
• 의료 기기: MRI 기기나 초음파 기기 같은 의료 기기에도 C 언어로 작성된 소프트웨어가 들어 있어요. 기기 내부의 센서를 조작하거나 데이터를 처리할 때 사용되죠.

3. 게임 개발

• 초기 게임과 그래픽 엔진: 많은 초기 게임이 C 언어로 만들어졌으며, 지금도 일부 그래픽 엔진은 C 언어 기반입니다. C 언어는 메모리와 처리 속도를 직접 관리할 수 있어서 실시간 성능이 중요한 게임 개발에 유리해요.
• 유니티(Unity)와 언리얼 엔진(Unreal Engine): 이 두 게임 엔진에서 사용되는 주요 언어는 C++이지만, C 언어에서 파생되었기 때문에 유사한 기능과 구조를 많이 갖추고 있어요.

4. 데이터베이스 관리 시스템 (DBMS)

• MySQL, PostgreSQL, 오라클 DB 등 많은 데이터베이스 소프트웨어는 C 언어로 작성되었어요. 데이터베이스는 많은 정보를 빠르게 처리하고 검색해야 하는데, C 언어의 효율성과 성능이 이런 요구에 적합했기 때문이죠.

5. 네트워크 프로그래밍

• 인터넷 통신 프로그램: C 언어는 TCP/IP 소켓 프로그래밍과 같은 네트워크 프로그래밍에서 자주 사용됩니다. 인터넷의 기본 프로토콜과 많은 네트워크 애플리케이션이 C 언어로 작성되었어요.

6. 컴파일러 및 언어 개발

• 컴파일러: 컴퓨터가 고급 언어로 작성된 프로그램을 이해하고 실행할 수 있도록 돕는 컴파일러도 C 언어로 작성된 경우가 많아요. GCC(GNU Compiler Collection) 같은 컴파일러도 C 언어로 만들어졌어요.
• 기타 언어 개발: 파이썬(Python) 같은 언어의 초기 버전이 C 언어로 구현됐어요. C 언어는 다른 프로그래밍 언어를 만드는 데 기반이 되는 언어로 많이 쓰입니다.

 

[C++ 언어를 사용한 사례들]

1. 게임 개발

• 게임 엔진: C++는 강력한 성능과 메모리 관리 능력으로 인해 **언리얼 엔진(Unreal Engine)**과 같은 유명한 게임 엔진에서 사용됩니다. 언리얼 엔진은 고품질 그래픽을 구현할 수 있어 많은 게임과 시뮬레이션에 사용되죠.
• AAA 게임: 《어쌔신 크리드》, 《콜 오브 듀티》 같은 고사양의 AAA 게임들이 C++로 개발됐어요. C++는 빠른 처리 속도가 중요한 실시간 그래픽과 복잡한 게임 로직을 효율적으로 구현할 수 있어 게임 개발에 매우 적합해요.

2. 운영체제와 시스템 소프트웨어

• **윈도우(Windows)**와 리눅스(Linux): C++는 윈도우와 리눅스 운영체제의 일부 시스템과 응용 프로그램에서 사용돼요. 특히 윈도우 운영체제의 일부 핵심 부분들은 C++로 개발되었습니다.
• 애플의 macOS와 iOS: 애플의 macOS와 iOS의 일부 주요 소프트웨어가 C++로 작성됐어요. 시스템 자원을 효율적으로 관리하고, 안정성을 높이는 데 C++의 성능이 큰 도움이 되죠.

3. 그래픽 소프트웨어와 CAD (Computer-Aided Design)

• 포토샵(Photoshop), 일러스트레이터(Illustrator): 어도비의 대표적인 그래픽 소프트웨어는 C++로 개발되었어요. 복잡한 이미지 처리와 렌더링에 있어 빠르고 효율적인 성능을 발휘할 수 있기 때문입니다.
• AutoCAD: 건축, 엔지니어링, 설계 분야에서 널리 사용되는 AutoCAD 소프트웨어도 C++로 개발되었어요. 대규모 데이터 처리와 고도의 그래픽 처리가 필요해서 C++의 효율성을 잘 활용할 수 있는 분야입니다.

4. 금융 소프트웨어

• 트레이딩 시스템: C++는 증권사나 금융기관에서 사용되는 고성능 트레이딩 시스템 개발에 활용됩니다. 주식 시장에서는 실시간으로 많은 데이터가 처리되어야 하므로, C++의 빠른 속도와 메모리 관리 능력이 큰 장점이 됩니다.
• 금융 분석 툴: 퀀트 분석이나 파생상품 분석 툴 같은 금융 분석 도구들도 C++로 만들어져 있어요. 계산이 복잡한 알고리즘을 효율적으로 처리해야 하기에 C++의 높은 성능을 활용합니다.

5. 웹 브라우저

• **크롬(Chrome)**과 파이어폭스(Firefox): 이 웹 브라우저들은 C++로 작성되었습니다. 웹 브라우저는 많은 리소스를 다루기 때문에 메모리를 효율적으로 관리할 수 있는 C++의 장점을 살릴 수 있어요.
• 사파리(Safari): 애플의 사파리 브라우저도 C++로 일부 작성되었으며, 고성능 요구 사항에 대응하기 위해 C++의 빠른 속도를 활용하고 있어요.

6. 사물인터넷(IoT) 및 임베디드 시스템

• 스마트 기기와 임베디드 시스템: C++는 IoT 디바이스의 소프트웨어 개발에도 널리 사용돼요. 자동차 시스템, 스마트 홈 기기, 로봇 등에서는 메모리 효율성을 잘 관리하는 C++가 적합하죠.
• 의료 기기: C++는 MRI, 초음파 기기, 모니터링 시스템 같은 의료 기기의 소프트웨어에도 활용됩니다. 안정성과 성능이 중요한 분야라서 C++의 신뢰성이 큰 장점이 됩니다.

7. 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)

• MySQL, MongoDB, Redis: 많은 데이터베이스 시스템이 C++로 구현됐어요. 데이터베이스는 빠르고 정확한 데이터 처리가 중요한데, C++의 성능과 메모리 관리가 이를 지원합니다.

8. 과학 및 엔지니어링 소프트웨어

• 시뮬레이션 소프트웨어: C++는 항공기 시뮬레이터, 기상 시뮬레이션, 지진 예측 소프트웨어 같은 복잡한 과학 연구와 시뮬레이션 소프트웨어에 많이 사용돼요. 빠른 처리 속도와 수학적 계산이 중요한 과학 분야에서 C++의 성능이 유용합니다.
• 기계 학습 라이브러리: 텐서플로(TensorFlow) 같은 기계 학습 라이브러리도 C++ 기반으로 개발되었습니다. 복잡한 데이터 연산을 고속으로 처리하는 데 C++가 적합하기 때문이죠.