# 프로그래밍 언어의 종류

하드웨어는 기계어만을 이해할 수 있다. 하지만 기계어는 사람이 이해하기 어렵다. 따라서 사람이 이해하기 쉬운 언어로 프로그래밍을 하고, 이를 기계어로 변환하는 과정이 필요하다

소스코드 작성과 실행까지의 과정은 다음과 같다

1. 소스코드 작성
2. 컴파일러가 소스코드를 OS에 맞는 기계어로 변환
3. OS가 기계어를 실행

프로그래밍 언어는 크게 **컴파일 언어**, **인터프리터 언어**, **하이브리드 언어**로 나뉘는데, 위의 방식대로 프로그래밍을 하는 언어를 컴파일 언어라고 한다.

## 컴파일 언어

- **소스 코드**를 **기계어**로 변환하는 과정을 거치는 프로그래밍 언어
- **기계어** 코드는 컴퓨터가 **직접 실행할 수 있다**
- 강력한 최적화와 높은 실행 효율성을 가지며, 시스템 프로그래밍 및 성능이 중요한 어플리케이션에 주로 사용된다
- 장점
- **성능** : 컴파일 언어는 실행 전에 전체 코드를 최적화하여 **빠른 실행 속도**를 제공한다
- **자원 관리** : 메모리 관리 및 시스템 **자원 사용이 효율적**이다
- **보안** : 컴파일된 코드는 기계어이기 때문에 사람이 이해하기 매우 어려워서 보안과 안정성이 높다
- 단점
- **개발 속도** : 컴파일 언어는 보통 다른 언어에 비해 복잡하며, OS별로 컴파일 과정이 필요하기 때문에 개발 주기가 길어질 수 있다
- **플랫폼 독립성** : 컴파일된 프로그램은 특정 운영체제나 하드웨어에 종속될 수 있다
- **유연성 및 확장성** : 고정된 구조와 강한 타입 체계로 인해 상대적으로 유연성이 낮다
- 예) C, C++ 등

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## 인터프리터 언어

- 소스 **코드를 한 줄씩 읽고 실행**하는 방식의 프로그래밍 언어
- 개발과 테스트가 빠르며, 크로스 플랫폼 개발에 유리하다
- 웹 개발, 스크립팅, 데이터 과학 등 다양한 분야에서 널리 사용된다
- 장점
- **개발 속도** : 사용하기 편리하여 배우기 쉽고 실시간 코드 테스트와 수정이 가능하여 **개발 속도가 빠르다**
- **플랫폼 독립성** : 다양한 운영체제에서 쉽게 실행할 수 있다
- **유연성 및 확장성** : 유연하고 동적인 코드 작성이 가능하여 확장성이 높다
- 단점
- **성능** : 인터프리터 언어는 실행 시간에 해석이 이루어지므로 상대적으로 성능이 낮다
- **자원 관리** : 높은 메모리 사용량과 CPU 사용량을 요구할 수 있다
- **보안** : 소스코드가 공개되기 때문에 상대적으로 보안이 취약할 수 있다
- 예) Python, JavaScript, Ruby 등

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## 하이브리드 언어

- 하이브리드 언어는 컴파일 언어와 인터프리터 언어의 특성을 모두 가진 언어
- 컴파일 + 인터프리트
- 소스 코드를 중간 코드로 컴파일한 다음, 실행 시점에 이 중간 코드를 해석하여 실행한다
- Java는 바이트코드로 컴파일되며, JVM(Java Virtual Machine)에서 실행된다
- C#은 Microsoft의 .NET 프레임워크 내에서 중간 언어로 컴파일된 후 CLR(Common Language Runtime)에서 실행된다
- **컴파일/인터프리터의 단점을 상호 보완**했다
- 특징
- **성능** : 중간번역이 되어있으므로 인터프리터보다 성능이 높지만, 일반적으로 컴파일 언어에 비교하면 성능이 낮을 수 있다. (항상 통용되는 것은 아니고 하이브리드 언어의 성능은 구현과 사용 상황에 따라 다양할 수 있다)
- **개발 속도** : 대체로 언어 난이도는 컴파일/인터프리터 언어의 중간정도이며, 인터프리터 언어의 신속한 테스트와 디버깅 이점을 제공하면서, 컴파일 언어의 효율성도 활용한다
- **플랫폼 독립성** : 컴파일이 필요없는 인터프리터와는 달리, 중간 코드까지의 컴파일이 필요하다. 대신 컴파일 언어와 달리 OS 별로 컴파일 하지 않아도 된다
- **자원 관리** : 컴파일 언어의 효율적인 자원 관리와 인터프리터 언어의 유연한 메모리 관리를 조합하여 향상된 자원 관리를 제공한다
- **보안** : 중간 코드까지 번역되므로, 일정 수준의 보안을 제공한다. 다만 중간 코드는 기계어에 비해서는 사람이 이해하기 수월하다
- **유연성 및 확장성** : 인터프리터 언어의 유연성과 컴파일 언어의 엄격한 구조를 결합하여 확장 가능하고 적응력 있는 프로그래밍 환경을 제공한다
- 예) Java, C# 등

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## 한눈 정리


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| | 컴파일 언어 | 하이브리드 언어 | 인터프리터 언어 |
|---|:---:|:---:|:---:|
| 성능 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ |
| 개발 속도 및 용이성 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 메모리 관리 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★☆☆☆ |
| 플랫폼 독립성 | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 보안 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ |
| 유연성 및 확장성 | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |

> 이 표는 일반적인 경향을 나타내지만, **모든 경우에 적용되는 것은 아니다**
>
> 실제 성능이나 기능은 사용되는 특정 언어와 상황에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 특정 인터프리터 언어가 특정 컴파일 언어보다 더 빠를 수도 있다.

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각 프로그래밍 언어별 특징을 단순화하여 비유하면 다음과 같다.

- 컴파일 언어 : 책을 각국의 언어에 맞게 번역하는 것과 같다. 번역이 끝나면 그 책을 읽을 수 있다. 각 언어별로 번역해야 하기 때문에 번역하는데 시간이 걸리지만 번역된 책을 읽는 것이니 아주 빠르다
- 인터프리터 언어 : 실시간 통역과 같다. 통역사가 있기 때문에 언어별로 번역할 필요가 없지만, 책을 통역사가 읽고 번역해야 하기 때문에 번역된 책을 읽는 것보다는 느리다
- 하이브리드 언어 : 책을 각 언어별로 번역하지 않고 통역사만 빠르게 이해할 수 있는 공통어로 번역한다. 통역사는 각 언어별로 번역된 책보다 훨씬 빠르게 통역이 가능하다