[코딩 기초 배우기 00] 프로그래밍 언어 개론적 이해

[코딩 기초 배우기 00]

[프로그래밍 언어 개론적 이해]

코딩

<프로그래밍이란?>

 

 

프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 설계, 작성, 테스트, 디버깅, 유지보수하는 과정입니다. 컴퓨터 프로그램은 특정 작업을 수행하기 위해 컴퓨터가 무엇을 해야 하는지를 알려주는 일련의 명령어입니다. 이 명령어들은 컴퓨터와 통신하는 데 사용되는 특별한 구문인 프로그래밍 언어로 작성됩니다.

 

프로그래밍 언어는 운영 체제, 응용 프로그램 및 웹 사이트를 포함한 다양한 소프트웨어를 만드는 데 사용됩니다. 또한, 로봇, 드론, 스마트 홈 시스템과 같은 장치를 제어하고 자동화하는 데도 사용됩니다.

 

프로그램을 작성하기 위해 프로그래머는 프로그래밍 언어로 코드를 작성하고 IDE(Integrated Development Environment)와 같은 도구를 사용하여 코드를 편집, 디버그 및 테스트하게 됩니다. 프로그래머는 또한 프로그램 설계, 코드 작성 및 테스트, 발생하는 문제의 디버깅을 포함할 수 있는 개발 프로세스를 따릅니다.

 

프로그래밍은 논리적 사고, 문제 해결 능력, 컴퓨터 과학 개념에 대한 이해를 필요로 합니다. 프로그래머가 현대 생활의 많은 측면에 힘을 실어주는 소프트웨어를 만드는 책임이 있기 때문에 도전적이고 보람 있는 분야가 될 수 있습니다.

 

프로그래밍을 배우는 것이 개인적으로나 직업적으로 유익할 수 있는 많은 이유가 있다.

[프로그래밍을 배우는 주된 이유]

 

경력 기회: 프로그래밍 기술은 소프트웨어 개발, 데이터 분석, 기계 학습 등 다양한 산업에서 수요가 높습니다. 기업들은 종종 다양한 기술을 가진 프로그래머를 찾기 때문에 여러 프로그래밍 언어를 학습하면 시장성을 높이고 잠재력을 얻을 수 있습니다.

 

문제 해결 능력: 프로그래밍은 논리적 사고와 문제 해결 능력을 필요로 하며, 이는 어떤 분야에서든 유용할 수 있습니다. 프로그래밍을 배우면 복잡한 문제를 작은 조각으로 분해하고 창의적인 해결책을 찾을 수 있는 능력을 기를 수 있습니다.

 

창의성: 프로그래밍은 다른 사람들이 사용할 수 있는 것들을 만들고 만들 수 있게 해줍니다. 프로그래밍 기술을 사용하여 웹 사이트, 응용 프로그램 또는 게임을 만들 수 있습니다.

 

협업: 많은 프로그래밍 프로젝트는 팀과 함께 작업해야 하므로 프로그래밍을 배우는 것은 협업 기술을 개발하는 데도 도움이 될 수 있습니다.

 

자기 계발: 프로그래밍을 배우는 것은 도전적이고 보람 있는 경험이 될 수 있습니다. 그것은 여러분이 끈기, 집중력, 그리고 새로운 것을 빨리 배우는 능력을 개발하도록 도울 수 있습니다.

 

전반적으로, 프로그래밍을 배우는 것은 다양한 직업 기회를 열어주고, 문제 해결 능력을 향상시키며, 창의적이고 협력적이 될 수 있게 해줍니다. 그것은 또한 여러분이 개인으로서 성장하고 발전하는 것을 도울 수 있는 개인적으로 만족스러운 경험이 될 수 있습니다.

 

프로그래밍을 위한 다양한 프로그래밍 언어가 있으며, 각각 고유한 구문과 기능을 가지고 있습니다.

[대표적인 프로그래밍 언어]

 

파이썬: 파이썬은 과학 컴퓨팅, 데이터 분석 및 기계 학습에 널리 사용되는 고급 해석 언어입니다. 그것은 단순하고 읽기 쉬운 구문을 가지고 있어 초보자들에게 인기 있는 선택입니다.

 

자바: 자바는 웹, 모바일 장치, 데스크톱 컴퓨터를 위한 애플리케이션을 구축하는 데 널리 사용되는 객체 지향 언어입니다. 휴대성으로 유명하며 금융, 의료, 전자 상거래를 포함한 다양한 산업에서 사용됩니다.

 

C++: C++는 시스템 프로그래밍, 게임 개발 및 효율적인 실행이 필요한 기타 응용 프로그램에 널리 사용되는 고성능 언어입니다. 그것은 C 프로그래밍 언어의 확장이며 복잡성과 유연성으로 알려져 있습니다.

 

자바스크립트: 자바스크립트는 웹 애플리케이션을 구축하기 위해 널리 사용되는 언어이며 HTML 및 CSS와 함께 자주 사용됩니다. 이 언어는 다재다능하며 대화형 웹 사이트와 웹 기반 응용 프로그램을 만드는 데 사용할 수 있습니다.

 

C#: C#은 현대적이고 객체 지향적인 언어로 윈도우 응용 프로그램과 게임을 만드는 데 널리 사용됩니다. 그리고 금융, 의료, 제조를 포함한 다양한 산업에서 사용되는 강력하고 유연한 언어입니다.

 

이것들 외에도 많은 프로그래밍 언어들이 있으며, 언어의 선택은 종종 특정 프로젝트나 산업에 따라 달라진다. 일부 언어는 특정 작업에 더 적합한 반면, 다른 언어는 더 범용적이다. 프로그래머들이 다양한 프로젝트를 다룰 수 있도록 여러 언어를 배우는 것은 일반적입니다.

 

 

 

<프로그래밍 환경 설정>

 

 

프로그래밍을 시작하려면 컴퓨터에 프로그래밍 언어를 설치해야 합니다. 프로그래밍 언어를 설치하는 프로세스는 사용 중인 특정 언어와 실행 중인 운영 체제에 따라 달라집니다. 프로그래밍 언어를 설치하기 위해서는 일단, 설치할 프로그래밍 언어의 웹 사이트로 이동하여 최신 버전을 다운로드해야 합니다. 이 파일은 일반적으로 언어를 설치하기 위해 실행해야 하는 설치 프로그램 파일 형식입니다. 이후에 설치 프로그램 파일을 두 번 클릭하여 설치 프로세스를 시작합니다. 프롬프트에 따라 컴퓨터에 프로그래밍 언어를 설치합니다.

 

프로그래밍 언어를 설치하셨으면 통합 개발 환경(IDE) 설정을 할 차례입니다. IDE는 코드 작성, 테스트 및 디버깅을 위한 개발 환경을 제공하는 소프트웨어 응용 프로그램입니다. 많은 프로그래밍 언어는 IDE와 함께 제공되거나 Eclipse 또는 Visual Studio와 같은 타사 IDE를 사용할 수 있습니다. 프로그래밍 언어를 설치하고 IDE를 설정한 후에는 설치를 테스트하여 모든 것이 제대로 작동하는지 확인해야 합니다. 간단한 프로그램을 작성하고 실행하여 예상대로 작동하는지 확인할 수 있습니다.

 

프로그래밍 언어를 설치하는 것은 일반적으로 간단한 프로세스이지만 문제가 발생하면 설명서를 참조하거나 온라인 리소스 또는 포럼에서 도움을 요청해야 할 수도 있습니다.

 

IDE(Integrated Development Environment)는 코드 작성, 테스트 및 디버깅을 위한 개발 환경을 제공하는 소프트웨어 응용 프로그램입니다. IDE는 일반적으로 구문 강조, 코드 완성, 디버깅 도구, 내장된 텍스트 편집기와 같은 기능을 포함합니다.

 

IDE를 설정하려면 컴퓨터에 IDE 소프트웨어를 설치해야 합니다. 이 작업은 일반적으로 제공자의 웹 사이트에서 IDE를 다운로드하고 설치 프로그램을 실행하여 수행됩니다. IDE가 설치되면 IDE를 열고 새 프로젝트를 생성하여 코드 작성을 시작할 수 있습니다.

 

일부 IDE는 특정 프로그래밍 언어에 특화된 반면, 다른 IDE는 여러 언어를 지원합니다. IDE를 선택할 때는 IDE가 지원하는 언어, IDE의 기능 및 사용 가능한 추가 도구나 플러그인과 같은 요소를 고려해야 합니다.

 

IDE를 설정한 후에는 IDE에서 제공하는 도구와 기능을 사용하여 코드 작성 및 테스트를 시작할 수 있습니다. 예를 들어 디버거를 사용하여 코드의 오류를 식별하고 수정하거나 코드 완성을 사용하여 코드를 보다 효율적으로 작성할 수 있습니다.

 

IDE를 설정하는 것은 코드를 작성하고 테스트하기 위한 구조화된 환경을 제공하기 때문에 프로그래밍 과정에서 유용한 단계가 될 수 있습니다. 또한 코드를 더 쉽게 쓰고, 테스트하고, 디버그할 수 있는 도구와 기능을 제공하여 시간을 절약할 수 있습니다.

 

 

 

<기본 프로그래밍 개념>

 

 

프로그래밍에서 변수는 값을 저장하는 데 사용되는 메모리의 명명된 위치이다. 변수는 프로그램에서 수정하거나 사용할 수 있는 데이터를 저장하는 데 사용됩니다.

 

각 변수에는 이름, 데이터 타입 및 값이 있습니다. 데이터 타입은 정수, 플로트, 문자열 또는 부울과 같이 변수가 저장할 수 있는 값의 종류를 지정합니다. 값은 변수에 저장된 데이터입니다.

 

대부분의 프로그래밍 언어에서 변수를 선언하려면 데이터 타입과 변수 이름을 지정해야 합니다. 예를 들어 Python에서는 다음과 같은 정수 변수를 선언할 수 있습니다:

<Python>

in age = 25;

 

여기서 'age'는 변수의 이름, 'int'는 데이터 타입(변수에 정수 값이 저장됨을 나타냄), '25'는 변수에 저장된 값입니다.

 

변수가 선언되면 코드에서 변수를 사용하여 데이터를 저장, 검색 및 조작할 수 있습니다. 예를 들어, 변수를 사용하여 게임의 점수를 추적하거나 폼의 사용자 입력을 저장할 수 있습니다.

 

변수는 프로그래밍에서 기본적인 개념이며, 다양한 맥락에서 사용된다. 변수를 선언하고 사용하는 방법을 이해하는 것은 프로그래밍을 배우는 데 중요한 단계입니다.

 

프로그래밍에서, 데이터 타입은 그것이 나타내는 값의 종류에 기초한 데이터의 분류입니다. 프로그래밍 언어마다 데이터 타입이 다르고 데이터 타입마다 고유한 특성과 용도가 있습니다.

 

[일반적인 데이터 타입]

 

정수: 정수는 -1, 0 또는 1과 같은 정수입니다.

부동 소수점: 부동 소수점은 3.14 또는 -0.01과 같은 숫자입니다.

문자열: 문자열은 "Hello" 또는 "Goodbye"와 같은 일련의 문자입니다. 문자열은 종종 텍스트 데이터를 저장하는 데 사용됩니다.

부울: 부울은 true 또는 false의 두 가지 값만 가질 수 있는 데이터 유형입니다. 불란은 종종 조건에 기초한 결정을 내리기 위해 제어 구조에서 사용됩니다.

이러한 기본 데이터 타입 외에도 많은 프로그래밍 언어는 배열, 목록, 사전과 같은 더 복잡한 데이터 타입을 가지고 있으며, 이는 구조적인 방식으로 여러 값을 저장할 수 있습니다.

 

프로그래밍 언어로 변수를 선언할 때 변수의 데이터 타입을 지정해야 합니다. 이것은 변수가 저장할 수 있는 값의 종류와 프로그래밍 언어에 의해 처리되는 방법을 결정합니다. 예를 들어, 정수 변수는 정수 값만 저장할 수 있는 반면 문자열 변수는 문자열 값만 저장할 수 있습니다.

 

데이터 타입을 이해하는 것은 주어진 작업에 적합한 데이터 타입을 선택할 수 있고 코드가 올바르고 효율적인지 확인하기 때문에 프로그래밍에서 중요합니다.

 

연산자(operator)는 프로그래밍에서 값과 변수에 대한 연산을 수행하는 기호 또는 특수 단어입니다. 연산자는 프로그램의 데이터를 조작하고 비교하는 데 사용됩니다.

 

 

[연산자]

 

산술 연산자: 이러한 연산자는 더하기(+), 빼기(-), 곱하기(*) 및 나누기(/)와 같은 기본 산술 연산을 수행합니다.

 

비교 연산자: 이러한 연산자는 두 값을 비교하고 비교를 기반으로 부울 값('true' 또는 'false')을 반환합니다. 비교 연산자에는 (==)와 같음, (!=)과 같지 않음, (>)보다 큼, (<)보다 작음, (>=보다 큼) 및 (<=보다 작음)이 포함됩니다.

 

논리 연산자: 이러한 연산자는 AND(&&), OR(||) 및 NOT(!)와 같은 논리 연산을 수행합니다. 이들은 종종 조건에 기초한 결정을 내리기 위해 제어 구조에 사용됩니다.

 

할당 연산자: 이러한 연산자는 변수에 값을 할당합니다. 가장 일반적인 할당 연산자는 등호(=)로, 오른쪽의 값을 왼쪽의 변수에 할당합니다. 다른 할당 연산자에는 연산을 수행하고 결과를 변수에 한 단계로 할당하는 복합 할당 연산자가 포함됩니다. 예를 들어 'x + = y'는 'x = x + y'와 같습니다.

 

특수 연산자: 일부 프로그래밍 언어에는 조건 연산을 수행하는 데 사용되는 C++의 3항 연산자(?:)와 같이 고유 연산을 수행하는 특수 연산자가 있습니다.

 

연산자는 프로그래밍의 기본 개념이며, 다양한 맥락에서 사용된다. 정확하고 효율적인 코드를 작성하려면 연산자 사용 방법을 이해하는 것이 필수적입니다.

 

프로그래밍에서 제어 구조는 프로그램 실행 흐름을 지정할 수 있는 구조입니다. 이 도구를 사용하면 문이 실행되는 순서를 제어하고 조건에 따라 결정할 수 있습니다.

 

제어 구조에는 루프와 조건문의 두 가지 주요 유형이 있습니다.

루프는 코드 블록을 특정 횟수 또는 특정 조건이 충족될 때까지 반복하는 데 사용됩니다.

[루프]

 

For 루프: for 루프는 배열 또는 숫자 범위와 같은 일련의 값에 대해 반복하기 위해 사용됩니다. 예를 들어 for 루프를 사용하여 숫자 목록을 반복하여 화면에 인쇄할 수 있습니다.

 

While 루프: 루프는 특정 조건이 참인 한 코드 블록을 반복하는 데 사용됩니다.

 

 

 

<4장: 함수 및 모듈>

 

 

프로그래밍에서 함수는 특정 작업을 수행하고 프로그램의 다른 부분에서 호출될 수 있는 코드 블록입니다. 함수를 사용하면 코드를 모듈화하고 여러 곳에서 재사용할 수 있으므로 코드를 더 쉽게 쓰고 이해하고 유지 관리할 수 있기 때문에 유용합니다.

 

대부분의 프로그래밍 언어에서 함수를 정의하려면 함수의 이름, 함수가 사용하는 매개 변수(있는 경우) 및 함수가 실행해야 하는 코드를 지정해야 합니다.

<Python>

def greet(name):
  print("Hello, " + name)

 

여기서 'greet'는 함수의 이름이고, 'name'은 함수가 취하는 매개 변수입니다. 함수 내부의 코드('print("Hello," + name))는 함수가 호출될 때 실행됩니다.

 

프로그램에서 함수를 호출하려면 이름 뒤에 괄호와 필요한 인수를 사용하면 됩니다. 예를 들어, 위의 'greet' 기능을 호출하려면 다음과 같이 쓸 수 있습니다:

<Python>

greet("John")

 

이렇게 하면 화면에 "Hello, John"이 출력됩니다.

 

함수를 정의하고 호출하는 것은 프로그래밍의 기본 개념이며, 다양한 맥락에서 사용됩니다. 함수를 정의하고 호출하는 방법을 이해하는 것은 모듈식 재사용 가능한 코드를 작성하는 데 중요합니다.

 

프로그래밍에서 모듈(module)은 프로그램에서 가져오거나 사용할 수 있는 함수, 변수 및 기타 코드의 모음입니다. 모듈은 다른 사용자가 작성한 코드를 재사용하거나 큰 프로그램을 더 작고 관리하기 쉬운 조각으로 나눌 수 있기 때문에 유용합니다.

 

대부분의 프로그래밍 언어로 모듈을 가져오려면 모듈 이름 뒤에 'import' 키워드를 사용해야 합니다. 예를 들어 Python에서 다음과 같은 모듈을 가져올 수 있습니다:

<Python>

import math

 

이것은 숫자의 제곱근을 계산하기 위한 'sqrt'와 각도의 사인을 계산하기 위한 'sin'과 같은 수학적 함수의 범위를 제공하는 'math' 모듈을 가져옵니다.

 

모듈을 가져오면 모듈 이름 뒤에 점, 함수 또는 변수 이름을 지정하여 모듈이 제공하는 함수 및 변수를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 'math' 모듈의 'sqrt' 함수를 사용하려면 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

<Python>

x = math.sqrt(9)

 

이렇게 하면 변수 'x'에 값 3(9의 제곱근)이 할당됩니다.

 

모듈을 가져오고 사용하는 것은 프로그래밍에서 일반적인 관행이며, 코드를 더 모듈화하고 재사용할 수 있게 만드는 데 사용됩니다. 효율적이고 유지관리 가능한 코드를 작성하려면 모듈을 가져오고 사용하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

 

 

 

<객체 지향 프로그래밍(OOP)>

 

 

객체 지향 프로그래밍(OOP)은 데이터와 동작을 모두 포함하는 데이터 구조인 객체의 개념을 기반으로 하는 프로그래밍 패러다임이다. OOP는 개발자들이 객체와 상호작용을 중심으로 구성함으로써 재사용 가능하고 모듈화되고 확장 가능한 코드를 만들 수 있도록 설계되었습니다.

 

[OOP의 주요 개념]

 

클래스: 클래스는 개체를 만들기 위한 템플릿입니다. 해당 클래스의 개체가 가져야 하는 데이터 및 동작을 정의합니다. 예를 들어 이름, 나이, 주소와 같은 데이터와 말하기 및 걷기와 같은 동작을 가진 '사용자' 클래스를 정의할 수 있습니다.

 

개체: 개체는 클래스의 인스턴스입니다. 개체를 만들 때 클래스의 특정 인스턴스를 자체 데이터 및 동작으로 만듭니다. 예를 들어, "John", 30, "123 Main Street"과 같은 데이터와 말하고 걷는 것과 같은 행동으로 특정 사람을 나타내는 'John'이라는 개체를 만들 수 있습니다.

 

상속: 상속은 한 클래스가 다른 클래스의 데이터와 동작을 상속할 수 있도록 하는 메커니즘입니다. 이렇게 하면 추가 또는 수정된 데이터 및 동작을 사용하여 다른 클래스의 특수 버전인 클래스를 만들 수 있습니다. 예를 들어, 학생 ID 및 전공과 같은 추가 데이터와 수업 참석 및 시험 응시와 같은 수정된 행동을 사용하여 '사람' 클래스에서 상속되는 '학생' 클래스를 만들 수 있습니다.

 

OOP는 다양한 프로그래밍 언어에서 사용되는 강력한 프로그래밍 패러다임입니다. 클래스, 개체 및 상속과 같은 OOP 개념을 이해하는 것은 모듈식, 재사용 가능 및 확장 가능한 코드를 작성하는 데 중요합니다.

 

프로그래밍 언어에서 OOP(Object-Oriented Programming)를 구현하려면 언어의 구문 및 구문을 사용하여 클래스를 정의하고 개체를 만들고 상속 관계를 정의해야 합니다.

 

[파이썬에서 OOP를 구현하는 방법]

<Python>

# Define a class called `Person`: '사용자'라는 클래스 정의
class Person:
  # Define the __init__ method, which is called when an object of the class is created
  # 클래스의 개체가 생성될 때 호출되는 __init__ 메서드 정의합니다
  def __init__(self, name, age):
    # Store the name and age as instance variables
    # # 이름 및 나이를 인스턴스 변수로 저장
    self.name = name
    self.age = age
  
  # Define a method called `speak` that prints a message to the screen
  # 화면에 메시지를 인쇄하는 'speak'이라는 메서드 정의
  def speak(self):
    print("Hello, my name is " + self.name)

# Create an object of the `Person` class called `john`
# "John"이라는 "Person" 클래스의 개체를 만듭니다
john = Person("John", 30)

# Call the `speak` method on the `john` object
# john 객체에서 speak 메서드를 호출합니다
john.speak()

 

이 코드는 '__init__' 메서드로 'Person' 클래스를 정의하며, 클래스의 개체가 생성될 때 호출되며 개체의 이름과 나이를 설정합니다. 화면에 메시지를 출력하는 'speak' 메서드도 정의합니다.

 

Python에서 상속을 구현하려면 'class' 키워드 뒤에 하위 클래스의 이름을, 괄호 안에 상위 클래스의 이름을 사용할 수 있습니다. 예:

<Python>

# Define a subclass called `Student` that inherits from the `Person` class
# '사람' 클래스에서 상속받는 '학생'이라는 하위 클래스 정의
class Student(Person):
  # Define the __init__ method for the `Student` class, which calls the __init__ method of the superclass
  # 상위 클래스의 __init_ 메서드를 호출하는 'Student' 클래스에 대한 __init_ 메서드 정의
  def __init__(self, name, age, student_id, major):
    # Call the __init__ method of the superclass to set the name and age
    # 상위클래스의 __init_ 메서드를 호출하여 이름과 나이를 설정합니다
    super().__init__(name, age)
    # Set the student ID and major as instance variables
    # 학생 ID 및 전공을 인스턴스 변수로 설정
    self.student_id = student_id
    self.major = major

# Create an object of the `Student` class called `mary`
# 'mary'라는 'Student' 클래스의 개체를 만듭니다
mary = Student("Mary", 20, 123456, "Computer Science")

# Call the `speak` method on the `mary` object, which was inherited from the `Person` class
# 'Person' 클래스에서 상속된 'mary' 개체에 대한 'speak' 메서드를 호출합니다
mary.speak()

 

이 코드는 'Person' 클래스에서 상속되는 'Student' 클래스를 정의하고 인스턴스 변수로 학생 ID와 전공을 추가합니다. 또한 슈퍼클래스의 '__init__' 메서드를 호출하는 '__init__' 메서드를 정의합니다.