[논문]절차적 추상화의 분류와 다형성

김성기

doi:10.3745/kipsta.2003.10a.1.075

절차적 추상화의 분류와 다형성
Taxonomy of Procedural Abstraction and Polymorphism 원문보기

정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part A. Part A, v.10A no.1, 2003년, pp.75 - 81

초록
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소프트웨어의 개발, 유지보수 및 확장을 용이하기 하기 위하여 프로그래밍 언어에 여러 추상화 기법이 도입되었다. 그러나 추상화와 연관된 여러 개념과 용어가 통일성이 있게 정의되지 못하므로 인하여 관점에 따라 다르게 설명되기도 한다. 특히 추상화를 가장 강력한 기반으로 하여 태동된 객체 지향 패러다임에서 이러한 혼란은 아직도 계속되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 프로그래밍 언어에서 가장 중요한 추상화의 하나인 절차적 추상화를 분석하고 이에 대한 유형을 살펴본다. 이를 통하여 절차적 추상화가 지금까지 일반적으로 인식되어온 '처리과정을 기능으로 바꾸는 추상화'라는 기본적인 추상화의 개념 외에도 '추상화에 대한 추상화'의 개념이 내포된 고수준의 추상화도 포함되어 있음을 밝힌다. 또한 절차적 추상화와 관련된 다형성을 추상화의 관점에서 설명한다. 이러한 분석과 고찰을 통하여 절차적 추상화에 대한 수준 높은 이해가 이루어질 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Many abstraction techniques are introduced in programming languages in order to facilitate the development, maintenance and extension of softwares. But several concepts and terms related to abstraction have not been uniformly defined and have been explained differently. Expecially in object-oriented paradigm strongly based on abstraction common consensus was not derived. In this paper, we analyse procedural abstraction, propose the taxonomy of procedural abstraction and show that procedural abstraction contains the concept of abstraction on abstraction in addition to the transformation of procedures into abstraction. We also explain polymorphism in the view of abstraction. These analysis and consideration will make it possible to understand procedural abstraction more intensively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 모듈(module), 또는 부프로그램(subprogram) 에 나타난 절차적 추상화의 양상을 분석한다. 실행문장들의 단순한 대체에서부터 매개변수화, 통합 등의 고차원적 추상화를 통하여 보다 강력한 기능을 수행할 수 있도록 발전한 과정 속에 내재된 여러 형태의 추상화를 분석하고 분류하며, 또한 부프로그램 이름의 중복에 의해 야기되는 다형성에 대해서도 논의한다.
본 논문에서는 부프로그램에 적용되어지는 절차적 추상화를 체계적으로 분석하고 이에 대한 분류를 실시하였다. 절차적 추상화는 구현 방법에 따라 대체 추상화와 호출 추상화, 추상화의 수준에 따라 단순 추상화와 통합 추상화로 나누어지며, 통합 추상화는 다시 동질적 통합 추상화와 이질적 통합 추상화로 나누어진다.
이러한 과정에서 프로그래밍 언어들은 점차적으로 고수준의 절차적 추상화를 제공하여 왔으며, 다형성은 C++, Java 등 최근의 객체 지향 언어에서 기본적인 특징으로 제공되고 있다. 본 절에서는 절차적 추상화와 관련된 다형성에 대해 살펴본다. \
절차적 추상화는 구현 방법에 따라 대체 추상화와 호출 추상화, 추상화의 수준에 따라 단순 추상화와 통합 추상화로 나누어지며, 통합 추상화는 다시 동질적 통합 추상화와 이질적 통합 추상화로 나누어진다. 한편 추상화의 결과로 동일한 이름을 갖는 추상화가 필연적이며 이로 인하여 하나의 이름이 여러 다른 절차적 추상화를 표상하게 되므로 절차적 추상화에서는 다형성이 중요한 이슈가 됨을 살펴보았다.

제안 방법

0, 1, 2 등의 숫자, +, - 등의 연산자, 점, 선, 삼각형 등의 정의, 피타고라스 정리, 괴델의 불완전성의 정리 등의 여러 정리들은 모두 추상화된 결과를 표현하고 이를 조작하는 방법을 제공한다. 컴퓨터 분야에서도 추상화는 중요한 역할을 하고 있다.
대상으로서의 소여 전체로부터 특정성질이나 공통징표를 분리하고, 골라내는 정신작용. 예를 들면, 인간의 얼굴만을 표상으로서 분리하는 것은 대상과 동차 원상의 절단이며 본래의 추상이라고는 할 수 없다.
실행문장들의 단순한 대체에서부터 매개변수화, 통합 등의 고차원적 추상화를 통하여 보다 강력한 기능을 수행할 수 있도록 발전한 과정 속에 내재된 여러 형태의 추상화를 분석하고 분류하며, 또한 부프로그램 이름의 중복에 의해 야기되는 다형성에 대해서도 논의한다. 이러한 절차적 추상화에 대한 체계적 고찰은 우리가 아는 범위에서는 아직 시도된 바가 없으며, 이를 통하여 절차적 추상화에 대한 체계적 이해와 정형적 정의가 가능할 것이다.
Fortran, Pascal, COBOL 등 초기의 고급 프로그래밍 언어는 극히 제한적인 다형성만을 제공하였다. 즉, 정수에 대한 산술 연산자와 실수에 대한 산술 연산자를 구분하지 않고 같은 연산자로 표현할 수 있게 하는 연산자 오버로딩(operator overloading)[10] 형태의 다형성만을 제공하였다. C 언어도 기본적으로 부프로그램에서의 다형성을 제공하지 않는다.

성능/효과

새로운 추상 결과물을 생성할 때마다 유일성 보장을 위해 기존의 모든 추상화를 확인하고 새로운 추상 결과물을 모든 참여자에게 통보하여 알려주어야 하는 번거로운 과정을 거쳐야 하기 때문이다. 그러므로 다수가 참여하여 여러 대상에 대하여 추상화 작업을 할 경우에는 추상화 대상과 추상 결과물의 일대일 사상보다 다대다 사상이 일반적이며, 그 결과 다형성을 갖는 추상 결과물이 생성된다. 절차적 추상화에서도 서로 다른 기능의 여러 구현이 하나의 인터페이스로 추상화될 수 있으므로 구현과 인터페이스간의 다대다 사상이 가능하며, 이 경우 다른 기능의 처리과정이 동일한 외부적 호출표현을 가질 수 있다.
셋째, 정보 은폐(information hiding)가 가능하다. 넷째, 인터페이스에 영향을 주지 않고서 구현의 변경이 가능하므로 프로그램의 변경이 용이하다. 다섯째, 한번 작성된 메소드는 다른 프로그램에서도 사용할 수 있으므로 재사용성이 높아진다.
넷째, 인터페이스에 영향을 주지 않고서 구현의 변경이 가능하므로 프로그램의 변경이 용이하다. 다섯째, 한번 작성된 메소드는 다른 프로그램에서도 사용할 수 있으므로 재사용성이 높아진다.
첫째, 복잡한 처리과정을 간단한 메소드 호출로 대체함으로 프로그램이 간단해진다. 둘째, 프로그램이 기능적인 모듈들로 분해됨으로 작성과 디버깅이 용이해진다. 셋째, 정보 은폐(information hiding)가 가능하다.
절차적 추상화는 여러 이 점을 가진다. 첫째, 복잡한 처리과정을 간단한 메소드 호출로 대체함으로 프로그램이 간단해진다. 둘째, 프로그램이 기능적인 모듈들로 분해됨으로 작성과 디버깅이 용이해진다.
매개변수의 타입이 서로 다른 여러 부프로그램을 하나의 부프로그램으로 통합하는 것은 여러 부프로그램의 단순한 통합과 다른 점을 가진다. 첫째, 여러 부프로그램들의 구현에서 각 타입의 데이터에 대한 처리가 다르게 이루어지므로 통합된 함수의 구현에서는 여러 타입의 데이터에 대한 통합적 처리가 가능하여야 하며, 이를 위해서는 실행 시간에 타입 검사가 필요할 수도 있다. 둘째, 여러 부프로그램의 서로 다른 타입의 매개변수들이 하나의 매개변수로 통합되어야 한다.

후속연구

앞으로의 연구로, 프로그래밍 언어에서 제공되는 일반적인 추상화에 대하여 고찰하여 프로그래밍 언어에서의 추상화를 새롭게 정의하고 일관성 있는 분류체계를 형성하여야 할 것이다. 또한 현재 연산자 오버로딩, 메소드 오버로딩, 메소드 오버라이딩 등 부프로그램 중심으로 다형성이 분류되어있다.
또한 현재 연산자 오버로딩, 메소드 오버로딩, 메소드 오버라이딩 등 부프로그램 중심으로 다형성이 분류되어있다. 이를 확장하여 프로그래밍 언어에서의 일반적인 다형성의 정의를 확립하고 분류체계도 형성하여야 할 것이다.

참고문헌 (23)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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