컴퓨터밑바닥: Chapter 1 프로그램 언어부터 실행까지, 이렇게 진행된다.

데이터 중심 어플리케이션 설계에 이어 컴퓨터 밑바닥의 비밀이라는 책을 스터디 합니다. 1장은 프로그래밍 언어가 작동하는 기본을 설명하는 단원으로 컴파일러와 링커 그리고 추상화에에 대한 내용입니다. 이번에는 조금 색다르게 비유법을 통해서 설명해보겠습니다.

---

 

목차

1. 용어 정리

신규개념	설명
컴파일러(compiler)	고수준의 언어를 저수준의 언어로 번역하는 프로그램
토큰(Token)	컴파일러가 쪼갠 각 항목에 정보를 결합한 것
해석(parsing)	소스코드에서 토큰을 추출하는 과정
GCC 컴파일러	유닉스/리눅스 계열의 표준 컴파일러
대상 파일(object file)	소스파일을 컴파일한 결과로 기계어로 쓰여진 프로그램
링커(Linker)	컴파일러가 만든 대상파일을 하나의 실행파일로 합쳐주는 프로그램
심벌(Symbol)	전역 변수(Global Variable)과 함수(function)을 포함하는 모든 변수 이름들
라이브러리	컴파일된 패키지와 모든 함수의 선언을 포함한 헤더 파일로 만든 것
헤더 파일(header file)	컴파일러가 외부 심벌 정보를 기록하는 표

2. 프로그램이 음식점이라면

여기 이세계 식당이 있습니다. 요리사와 요리법이 존재하는 것 같지만 재료는 무한이 복제되는 마법 창고에서 생성됩니다. 이 때 요리사는 재료와 요리법의 순서를 조합하여 하나의 완성된 요리를 하게 됩니다. 이를 우린 컴퓨터에서 컴파일러라고 부릅니다.

만약 제육볶음을 만든다면? 파, 고기 앞다리살과 같은 재료가 필요할 것이구요, 파는 썰고 고기는 적당히 볶고 맛나게 먹는 그런 레시피가 만들어질 것 입니다. 이렇듯 컴파일러는 데이터와 코드의 조합으로 실행 가능한 그리고 기계가 이해할 수 있는 대상 파일을 만들게 됩니다. 

그런데 말입니다. 옆 집 중국 음식점의 두반장이 그렇게 인기가 많다는데요? 제육볶음에 한 번 넣어보면 어떨까요? 마침 중국집 위치가 적혀있는 정보도 가지고 있네요! 찾아가서 가져옵니다. 이때 두반장은 외부 변수이고 외부 재료의 위치는 심벌 테이블로 비유될 수 있습니다.

자 이제 제육볶음 레시피를 개발했으니 우리 수 쉐프에게 보고하죠. 쉪! 이게 새로운 제육볶음 레시피입니다. 쉐프가 흡족해 하는군요. 이걸 우린 컴퓨터에서 링커 라고 합니다. 이 링커는 흡족한 대상 파일을 모아 하나의 요리법으로 정리합니다. 이를 우리는 라이브러리라고 하구요. 마치 밀키트를 연상 시키는군요!
 

그런데 말입니다. 컴파일러를 열심히 설명해봤는데, 인터프리터라는 것도 있단 말이죠? 말로는 파이썬, 자바스크립트가 인터프리터라고 하고 C가 컴파일러라는데 잘 이해가 되지 않는 군요. 요리법으로 비교하면 말이죠,  컴파일러는 설계형 요리사입니다. 차근히 대상파일을 보고 변수가 잘 선언되어있는지 에러는 나지 않는지 검토합니다. 레시피를 검토하는 것처럼 말이죠!  반면 인터프리터는 즉석 요리사입니다. 일단 만들고 해석합니다. 그러다보니 아차! 제육이 없군요! 다시 시작 해야겠어요. 
 

3. 동적/정적 라이브러리

그런데 말입니다. 남의 요리법을 가져다 쓸 수 있다는 사실. 우린 라이브러리를 가져다 쓰는 것에 익숙한데 이렇게 남의 노하우, 요리법을 복사해다가 내 음식점을 저장해놀 수 있겠습니다. 마라탕이 그렇게 인기가 많대요!! 우리도 써봐요. 문제는 요리법이 세상에 너~무 많아서 이걸 모두 복사해놓다간 음식 창고보다 문서창고가 더 많아지겠어요. 이거이거 문제군요.

그러지 말고 우리 돕고 삽시다! 저기 동문시장 청년몰은 요리법을 공유하는 시스템이 있대요!! 몰래 복사해 놓을 것이아니라 필요할 때 마다 가져다 쓰면 된답니다 오호!! 역시 사람은 돕고 살아야해요. 운영시간 내내 가져다 써도 되고 주문이 들어올 때 마다 가져다 써도 된다니 이거 참 인심이 좋은 곳입니다.

 
이렇게 동적 라이브러리는 장점이 많아요! 매번 요리법을 복제하지 않아도 되고요! 요리법 ver 2.0가 나와도 수정된 요리법만 가져오면 만사 Ok!  요리법을 복사해다 쓰던(정적 라이브러리)시절보다 훨씬 편하군요. 추가 메뉴 확장도 좋아요. 요즘 또 안성재 쉐프가 유명하니까 도토리 국수 플러그인을 써보겠습니다. 또 다른 요리법과 쓰까 쓸 수 있는 점도 아주 좋군요!

하지만 단점도 있는데요! 아무래도 요리법을 공유 주방에서 가져오다보니 살짝 시간이 소요가 되네요! 아무렴 어떠한가요. 그리고 잘 쓰던 중국집 위치가 이사 갔대요 흑흑 원래는 참조표를 보고 다녔는데 이사갔나 보군요. 이런 경우를 대비해서 멀-티버스를 만들어서 극복~ 했답니다. (급마무리)
 

4. 후기

보통 데이터를 음식으로 표현하니까 적용해봤는데 재밌으면서도 엄밀하지 않은 부분이 공존하는 그런 글이 되었네요. 사실 링커가 내부 변수는 관심을 가지지 않는다 와 같은 사실도 한 번 표현해보고자 했는데 가상화 부분이 살짝 이해가 안되어서 추후 메모리 단원에서 정리할 예정!

5. 출처

https://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?itemid=335644868&srsltid=afmbooqwsqgopudtwswt2orsbm-denky529mzgxv3i6jvikbxrsqrvid

컴퓨터 밑바닥의 비밀 : 알라딘