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1장 : C++ 소개와 개발 환경

C++ 언어 소개

C++의 세계에 오신 것을 환영합니다.

이 장에서는 우리가 앞으로 함께 탐험할 C++이라는 언어가 어떤 특성을 지니고 있으며, 컴퓨터 과학 분야에서 어떤 위치를 차지하고 있는지 차분하게 살펴보는 시간을 가질 것입니다.

C++이란 무엇인가?

C++은 1979년 벨 연구소의 비야네 스트롭스트룹(Bjarne Stroustrup)에 의해 '클래스를 가진 C(C with Classes)'라는 이름으로 처음 개발되었습니다.

이후 1983년에 현재의 'C++'이라는 이름으로 명명되었죠. 이름의 '++'은 C 언어에서 증가 연산자를 의미하며, C 언어에서 발전된 형태임을 암시합니다.

C++은 C 언어의 모든 기능을 포함하면서도, 객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)이라는 강력한 패러다임을 도입하여 더욱 복잡하고 거대한 소프트웨어 개발에 적합하도록 설계되었습니다.

이는 C++이 단순히 C의 확장판이 아니라, 새로운 철학과 강력한 기능들을 품고 있는 독립적인 언어임을 의미합니다.

C++의 특징

C++은 수많은 프로그래밍 언어들 중에서도 독보적인 위치를 차지하며 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

그 이유는 다음과 같은 C++만의 독특하고 강력한 특징들 덕분입니다.

  • 객체 지향 프로그래밍(OOP) 지원: C++의 가장 핵심적인 특징 중 하나입니다. 객체 지향 프로그래밍은 현실 세계의 개념을 '객체'라는 형태로 모델링하여 프로그램을 설계하는 방식으로, 코드의 재사용성을 높이고 유지보수를 용이하게 하며, 복잡한 시스템을 더욱 체계적으로 구성할 수 있도록 돕습니다. 클래스(Class), 객체(Object), 상속(Inheritance), 다형성(Polymorphism), 캡슐화(Encapsulation) 등의 개념을 통해 OOP를 구현합니다.

  • 시스템 프로그래밍에 강점: C++은 메모리에 직접 접근하는 등 하드웨어를 정밀하게 제어할 수 있는 저수준 프로그래밍이 가능합니다. 이 덕분에 운영체제, 임베디드 시스템, 게임 엔진과 같이 성능과 효율성이 매우 중요한 분야에서 광범위하게 사용됩니다.

  • 높은 성능과 효율성: C++은 컴파일 시점에 최적화가 잘 이루어지며, 불필요한 오버헤드가 적어 매우 빠른 실행 속도를 자랑합니다. 이는 실시간 처리가 요구되는 애플리케이션이나 고성능 컴퓨팅 분야에서 C++이 선호되는 이유이기도 합니다.

  • 범용성: C++은 특정 분야에 국한되지 않고 매우 다양한 분야에서 활용될 수 있는 범용적인 언어입니다. 데스크톱 애플리케이션, 웹 서버, 데이터베이스, 게임, 그래픽, 인공지능 등 그 활용 범위는 무궁무진합니다.

  • 표준화된 언어: C++은 ISO(국제 표준화 기구)에 의해 지속적으로 표준화가 이루어지고 있습니다. 이는 특정 플랫폼에 종속되지 않고 다양한 환경에서 일관되게 동작하는 코드를 작성할 수 있게 합니다. 주기적으로 새로운 표준(예: C++11, C++14, C++17, C++20 등)이 발표되며, 언어의 기능과 편의성이 지속적으로 발전하고 있습니다.

C++은 어디에 활용되는가?

C++의 강력하고 유연한 특성 덕분에 우리 주변의 수많은 소프트웨어들이 C++로 만들어져 있습니다.

몇 가지 주요 활용 분야를 소개해 드리겠습니다.

  • 운영체제: Windows, macOS, Linux와 같은 주요 운영체제의 핵심 커널 및 드라이버들이 C++과 C로 개발되었습니다. 시스템의 가장 깊은 곳에서 하드웨어를 제어하고 자원을 관리하는 데 C++의 저수준 제어 능력과 성능이 필수적이기 때문입니다.

  • 게임 개발: 고성능 그래픽 처리와 복잡한 물리 엔진, 실시간 상호작용이 필요한 게임 개발 분야에서 C++은 독보적인 위치를 차지합니다. 언리얼 엔진(Unreal Engine), 유니티(Unity)와 같은 유명 게임 엔진들도 내부적으로 C++을 광범위하게 사용합니다.

  • 그래픽 및 멀티미디어: 어도비 포토샵(Adobe Photoshop), 프리미어 프로(Premiere Pro)와 같은 그래픽 및 영상 편집 소프트웨어, 그리고 CAD(컴퓨터 지원 설계) 프로그램 등에서도 C++의 성능과 효율성이 중요한 역할을 합니다.

  • 금융 시스템: 주식 거래 시스템, 고빈도 매매 시스템 등 금융 시장의 핵심적인 인프라 구축에도 C++이 활용됩니다. 미세한 지연도 허용되지 않는 환경에서 C++의 빠른 처리 속도는 매우 큰 장점입니다.

  • 웹 브라우저: 구글 크롬(Google Chrome), 모질라 파이어폭스(Mozilla Firefox)와 같은 웹 브라우저의 렌더링 엔진과 핵심 기능들도 C++로 구현되어 있습니다. 웹 페이지를 빠르게 로드하고 복잡한 콘텐츠를 효율적으로 표시하는 데 C++의 성능이 기여합니다.

  • 데이터베이스 시스템: MySQL, MongoDB와 같은 유명 데이터베이스 시스템의 핵심 컴포넌트들도 C++로 개발되는 경우가 많습니다. 대량의 데이터를 효율적으로 처리하고 관리하는 데 C++의 성능이 필수적이기 때문입니다.

  • 인공지능 및 머신러닝: 최근 각광받는 인공지능 분야에서도 C++은 중요한 역할을 합니다. 텐서플로우(TensorFlow)나 파이토치(PyTorch)와 같은 머신러닝 프레임워크의 핵심 연산 라이브러리들이 C++로 구현되어 있어, 빠른 연산 속도를 제공합니다.

이처럼 C++은 컴퓨터 과학의 여러 분야에서 핵심적인 역할을 수행하며, 우리가 사용하는 수많은 소프트웨어의 근간을 이루고 있습니다.

여러분이 C++을 학습함으로써, 단순히 코드를 작성하는 것을 넘어 컴퓨터 시스템이 어떻게 작동하는지, 그리고 고성능 소프트웨어가 어떻게 만들어지는지에 대한 깊이 있는 통찰을 얻게 될 것입니다.

개발 환경 설정

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