프로그래밍 언어 C++의 역사, 특징, 단점에 대해!

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C언어와 조상을 공유하고 객체 지향 및 일반화 프로그래밍과 같은 멀티 패러다임을 지원한다. C의 문법과 기능을 대부분 활용할 수 있다. 1979년 C에서 직접 파생된 C with Classes로 시작되었고 1983년에 이르러 지금의 명칭을 갖게 되었다.

프로그래밍 언어 C++의 역사

1980년대 초반 Bjarne Stroustrup에 의해 개발된 고급 프로그래밍 언어다. C 언어를 기반으로 하며, 객체 지향 프로그래밍과 제네릭 프로그래밍 기능을 추가한 것으로 잘 알려져 있다. 많은 컴퓨터 시스템에서 널리 사용되는 언어이며, 게임 개발, 시스템 소프트웨어, 임베디드 시스템, 과학 및 공학 계산, 웹 개발 등 다양한 분야에서 활용된다. C++는 1970년대에 Bell Labs에서 개발된 C 언어의 확장으로 시작되었다. 앞서 기술한 기술자가 1979년 C with Classes라는 프로토타입 언어를 개발했는데, 클래스, 상속, 다형성 등의 개념을 포함하고 있었다. 이 프로토 타입이 C++ 언어의 초기 개발에 큰 영향을 주었다. 1983년 C++로 불리는 언어가 처음 등장했다. C with Classes를 기반으로 하는 확장된 언어였다. C 언어와의 호환성을 유지하면서도 객체 지향 프로그래밍 기능을 추가했다. 주요 목표 중 하나는 성능과 효율성을 유지하면서도 추상화와 재사용성을 향상하는 것이었다. 한편, 점진적으로 발전하면서 표준화 프로세스를 거쳤다. 1998년에는 ISO/IEC14882:1998 표준으로 C++98이 공식적으로 표준화되었다. 해당 표준은 새로운 기능과 라이브러리를 도입하여 이 언어의 유연성과 기능을 고도화했다. 이후 2003년에 ISO/IEC 14882:2003 표준으로 C++03이 발표되었고, 2011년에는 ISO/IEC 14882:2011 표준으로 C++11이 발표되었다. C++11은 새로운 기능과 향상된 라이브러리를 많이 도입하여 위 언어의 표현력과 생산성을 크게 향상했다. 현재 C++23 표준이 준비 중이다.

특징

객체 지향 프로그래밍 개념을 지원한다. 클래스와 객체의 개념을 통해 데이터와 해당 데이터를 다루는 함수들을 하나로 묶을 수 있다. 상속, 다형성, 캡슐화 등의 OOP 개념을 활용하여 코드의 재사용성과 유지보수성을 향상할 수 있다. 템플릿 기능을 제공하여 제네릭 프로그래밍을 지원한다. 템플릿은 타입에 독립적인 코드를 작성할 수 있도록 해준다. 이를 통해 동일한 알고리즘을 다양한 데이터 유형에 대해 재사용할 수 있으며, 컴파일 타임에 타입 안정성을 보장한다. 한편, C 언어를 기반으로 하기 때문에, 하드웨어와 밀접한 접근이 필요한 시스템 프로그래밍이나 임베디드 시스템 개발에 적합하다. C++는 포인터를 지원하고 메모리 관리를 직접 다룰 수 있어 효율적인 저수준 프로그래밍이 가능하다. 표준 라이브러리(STL)를 비롯해 다양한 라이브러리를 제공한다. STL은 컨테이너, 알고리즘, 반복자 등의 요소로 구성되어 있으며, 많은 일상적인 작업을 간단하게 처리할 수 있도록 도와준다. 또한, 다른 개발자들이 작성한 라이브러리도 활용할 수 있다. 컴파일 타임에 코드를 최적화하고, 인라인 함수를 지원하여 실행 속도와 메모리 사용량을 최적화할 수 있다. 또한, C++에서는 직접 메모리 할당과 해제를 제어할 수 있으므로, 메모리 관리를 세밀하게 조정할 수 있다. 다중 패러다임 언어로써 절차적 프로그래밍, 객체 지향 프로그래밍, 제네릭 프로그래밍을 혼합하여 사용할 수 있다. 이는 다양한 개발 스타일과 상황에 맞춰 유연하게 코드를 작성할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 높은 호환성을 제공한다. C 언어로 작성된 코드를 C++에서 직접 사용하거나 C++ 코드를 C 언어로 호출할 수 있다.

단점

다른 언어에 비해 문법과 기능이 복잡하다. 언어의 많은 기능과 규칙을 숙지해야 하며, 실수하거나 오용할 경우 예기치 않은 동작이 발생할 수 있다. 초기 학습 곡선이 높고, 초보 개발자들에게는 어려울 수 있다. 개발자가 직접 메모리 관리를 해줘야 한다. 이는 메모리 누수와 dangling 포인터 등의 문제를 발생시킬 수 있다. 올바른 메모리 관리가 필요하며, 잘못된 사용으로 인해 프로그램의 안정성과 예측 가능성이 감소할 수 있다. 컴파일 시간이 오래 걸린다. 언어 특유의 복잡한 기능과 템플릿 인스턴스화 때문이다. 큰 규모의 프로젝트에서는 긴 컴파일 시간으로 인해 개발자의 생산성이 저하될 수 있다. 많은 기능이 제공되지만, 잘못된 사용으로 인해 복잡성이 증가할 수 있다. 남용된 기능과 복잡한 설계는 코드의 가독성과 유지 보수를 어렵게 만들 수 있다. 표준 라이브러리는 다양한 기능을 포함하고 있지만, 일부 기능은 일관성이 떨어질 수 있다. 해당 라이브러리의 사용법이 서로 다를 수 있으며, 일부 기능은 성능이 부족할 수 있다. 이식성 측면에서도 문제가 발생할 수 있다. 언어 자체의 표준화는 잘 되어 있지만, 각 컴파일러 및 플랫폼의 구현에 따라 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 특정 플랫폼에 종속된 코드를 작성하면 다른 플랫폼으로 이식하기 어려울 수 있다.

결론

C 언어의 확장으로 시작되었으며, 객체 지향 및 제네릭 프로그래밍 기능을 추가하여 많은 분야에서 사용되는 고급 프로그래밍 언어다. 지속해서 발전을 거듭하고 있고, 각 버전에서 새로운 기능과 개선 사항이 도입되었다. 하지만, 몇몇 단점이 있어 주의 깊게 관리하고, 최선의 모범 사례를 따라 코드를 작성해야 한다.