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절차 지향 프로그래밍 핸드북

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2025-08-09 09:53

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절차 지향 프로그래밍 핸드북

1. 만들어진 이유: 순서를 정해 혼돈을 잠재우다

컴퓨터 프로그래밍의 초기, 코드는 순서 없이 뒤섞인 스파게티와 같았음. GOTO 문을 남발하여 프로그램의 흐름을 파악하기 매우 어려웠고, 코드가 조금만 길어져도 유지보수는 불가능에 가까웠음.

이러한 혼돈 속에서 질서를 찾기 위한 고민의 결과가 바로 절차 지향 프로그래밍(Procedural Programming). 프로그램을 단순히 명령어의 나열이 아닌, 의미 있는 단위의 절차(Procedure)들의 연속으로 보자는 아이디어에서 출발. 이는 마치 요리법과 같음. 복잡한 요리를 ‘재료 손질하기’, ‘끓이기’, ‘담아내기’ 같은 명확한 단계로 나누면 이해하기 쉽고 따라 하기도 쉬워지는 것과 같은 원리.

2. 핵심 구조: 함수와 데이터의 분리

절차 지향 프로그래밍의 세계는 크게 두 가지 요소로 구성됨.

  • 절차 (Procedures / Functions)

    • 프로그램의 실질적인 동작을 수행하는 코드 묶음. 한국어로는 주로 **함수(Function)**라고 부름.

    • 특정 작업을 수행하도록 설계되며, 필요할 때마다 이름으로 호출하여 재사용 가능.

    • 이를 통해 코드의 중복을 피하고 전체 구조를 모듈화하여 관리하기 용이해짐.

  • 데이터 (Data)

    • 절차(함수)가 처리해야 할 값들.

    • 절차 지향에서는 이 데이터가 종종 전역(Global) 공간에 놓여 여러 함수가 자유롭게 접근하고 수정할 수 있는 형태로 사용됨.

    • 데이터와 데이터를 처리하는 동작(함수)이 명확하게 분리되어 있는 것이 가장 큰 특징.

이 구조는 ‘해야 할 일’의 목록을 순서대로 작성하고, 각 일을 처리하는 세부 방법을 별도의 설명서(함수)로 만들어두는 것과 유사함.

3. 사용법: 위에서 아래로, 차근차근 해결하기 (Top-Down Design)

절차 지향 프로그래밍은 주로 하향식 설계(Top-Down Design) 방식을 따름.

  1. 가장 큰 문제 정의: 프로그램이 최종적으로 해야 할 가장 큰 목표를 정의. (예: “성적 관리 프로그램을 만든다.“)

  2. 문제를 작은 단위로 분해: 큰 목표를 달성하기 위한 주요 절차들로 나눔. (예: “학생 정보 입력”, “과목 점수 입력”, “평균 계산”, “결과 출력”)

  3. 더 작은 단위로 세분화: 각 절차를 다시 더 작은, 구체적인 절차로 나눔. (예: “과목 점수 입력” → “국어 점수 받기”, “영어 점수 받기”, “입력값 검증하기”)

  4. 함수 구현: 가장 작은 단위까지 쪼개진 절차들을 실제 코드로 작성. 이것이 바로 함수가 됨.

C언어 예시: 간단한 계산기

#include <stdio.h>

// 전역 변수 (어디서든 접근 가능)
int result;

// 덧셈을 수행하는 절차(함수)
void add(int a, int b) {
    result = a + b;
}

// 뺄셈을 수행하는 절차(함수)
void subtract(int a, int b) {
    result = a - b;
}

// 프로그램의 시작점 (Main Procedure)
int main() {
    int num1 = 20;
    int num2 = 10;

    // 덧셈 절차 호출
    add(num1, num2);
    printf("덧셈 결과: %d\n", result); // 전역 변수 result에 저장된 값을 출력

    // 뺄셈 절차 호출
    subtract(num1, num2);
    printf("뺄셈 결과: %d\n", result); // 전역 변수 result의 값이 변경됨

    return 0;
}

위 코드에서 add와 subtract라는 절차(함수)는 result라는 데이터를 공유하며, main 함수는 이 절차들을 순서대로 호출하여 프로그램의 흐름을 제어함.

4. 심화 탐구: 빛과 그림자

장점 (빛)

  • 직관적인 흐름: 컴퓨터의 실제 처리 방식과 유사하여 코드를 위에서 아래로 읽어나가면 흐름을 이해하기 쉬움.

  • 높은 실행 속도: 객체 등을 만드는 추가적인 과정이 없어 상대적으로 빠름. 시스템 프로그래밍이나 임베디드처럼 속도가 중요한 분야에서 여전히 선호됨.

  • 코드 재사용성: 함수를 통해 반복되는 코드를 한 곳에서 관리할 수 있음.

단점 (그림자)

  • 데이터의 불안정성: 전역 변수는 절차 지향의 가장 큰 약점. 어떤 함수가 언제 데이터를 바꿨는지 추적하기 어려워, 프로그램이 복잡해지면 “스파게티 코드”보다 더 무서운 “스파게티 데이터” 문제를 야기함. 이를 **Side Effect(부작용)**라고도 함.

  • 유지보수의 어려움: 데이터 구조가 변경되면 해당 데이터를 사용하는 모든 함수를 찾아 수정해야 함. 하나의 수정이 예상치 못한 다른 부분에 영향을 미칠 가능성이 큼.

  • 현실 세계와의 괴리: 현실 세계는 독립적인 ‘사물(객체)‘들의 상호작용으로 이루어지지만, 절차 지향은 ‘행동’을 중심으로 세상을 바라보기에 복잡한 시스템을 모델링하기 부적합.

5. 그 이후: 객체 지향에게 자리를 넘겨주다

절차 지향의 ‘데이터 불안정성’이라는 그림자를 극복하기 위해 등장한 것이 바로 객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP).

OOP는 절차 지향이 분리해두었던 데이터와 그 데이터를 처리하는 함수를 ‘객체(Object)‘라는 하나의 단위로 묶어버림. 외부에서는 이 객체가 허용한 방법으로만 데이터에 접근할 수 있게 하여 데이터의 안정성을 획기적으로 높였음.

구분절차 지향 (Procedural)객체 지향 (Object-Oriented)
핵심 단위함수 (어떻게 행동할 것인가)객체 (누가 행동할 것인가)
데이터 처리데이터와 함수가 분리됨데이터와 함수가 캡슐화됨
설계 방식Top-Down (하향식)Bottom-Up (상향식)
주요 언어C, Pascal, FortranC++, Java, Python, C#

절차 지향은 현대 프로그래밍의 주류 자리를 객체 지향에 넘겨주었지만, 그 가치가 사라진 것은 아님. 간단한 스크립트나 운영체제 커널, 하드웨어 제어 등 순차적이고 빠른 실행이 중요한 영역에서는 여전히 강력한 힘을 발휘하는 중요한 패러다임.

이 핸드북이 절차 지향 프로그래밍을 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. 혹시 객체 지향과의 차이점이나 특정 언어에서의 구현 방식에 대해 더 궁금한 점이 있으신가요?

References

절차지향 프로그래밍

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