절차지향형, 함수지향형, 객체지향형 프로그래밍 패러다임의 차이

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프로그래밍 패러다임?

: 간단하게 말하면 프로그래밍 스타일!
➡️ 코드 구조, 유지보수성, 확장성 등에 영향을 미침

🍀 절차적 프로그래밍

순차적인 실행 흐름 강조

: 가장 전통적인 프로그래밍 패러다임

프로그램을 순차적으로 실행되는 명령어 집합과 함수(또는 서브루틴)들의 조합으로 구성

➡️ 프로그램의 흐름을 명확하게 기술, 문제를 단계별로 해결하는데 초점을 맞춤

• Procedure(프로시저)를 이용하여 작성하는 프로그래밍 스타일
  • routine, subroutine, method, function ...

절차적 프로그래밍의 주요 특징

• 순차적 실행
• : 프로그램은 위 -> 아래로, 또는 지정된 흐름에 따라 순차적으로 실행됨. 각 단계가 명확한 순서를 가지며, 조건문 or 반복문을 통해 분기와 반복을 제어함
• 함수와 서브루틴
• : 코드의 재사용과 모듈화를 위해 기능별로 함수 정의. 각 함수는 특정 작업을 수행, 필요에 따라 호출됨
• 데이터와 변수 : 데이터를 저장하는 변수는 전역 변수 또는 지역 변수로 구분되며, 함수 간에 데이터를 주고받는 방식으로 프로그램이 동작

절차적 프로그래밍의 장단점

장점	단점
단순하고 직관적	확장성의 한계
빠른 프로토타이핑	코드의 재사용성과 유지보수성 제한

절차적 프로그래밍 예시

대표적인 절차적 언어: C, Pascal, Fortran ...

#include <stdio.h>// 두 수의 합을 구하는 함수int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int num1, num2, sum;

// 사용자로부터 두 개의 숫자 입력 받기printf("첫 번째 숫자를 입력하세요: ");
    scanf("%d", &num1);
    printf("두 번째 숫자를 입력하세요: ");
    scanf("%d", &num2);

// 함수 호출을 통해 합 계산
    sum = add(num1, num2);

// 결과 출력printf("두 수의 합은 %d 입니다.\n", sum);

    return 0;
}

main(): 프로그램의 시작점이며, 순차적으로 사용자 입력, 함수 호출, 결과 출력의 과정을 거침. add(): 입력된 두 수의 합을 계산하여 반환

🍀 객체지향 프로그래밍

데이터를 객체 단위로 묶어 모듈화 강화

객체지향 프로그래밍의 기본 개념

• 객체: 상태(속성, attributes)와 행동(메서드, methods)를 포함하는 독립적인 단위현실 세계의 개념을 소프트웨어적으로 모델링하여 직관적인 코드 작성이 가능함
• 클래스: 객체를 생성하기 위한 템플릿, 객체의 속성과 기능 정의

[OOP의 원칙]

• 캡슐화
• 상속
• 다형성

객체지향 프로그래밍의 주요 특징

• 현실 세계 모델링: 실제 세계의 사물과 개념을 객체라는 단위로 추상화하여, 문제 영역을 보다 직관적으로 표현
• 모듈화: 기능별로 클래스를 분리함으로써, 프로그램을 여러 개의 독립적인 모듈로 구성하여 유지보수와 확장이 용이
• 재사용성: 상속과 다형성을 통해 기존 코드를 재사용하고, 새로운 기능을 확장할 수 있어 개발 효율이 높음

객체지향 프로그래밍의 장단점

장점	단점
유지보수 용이	초기 설계의 복잡성
확장성	성능 오버헤드
코드 재사용

예시

대표적인 언어: Java, Python, C++...

# 클래스 정의: Person
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name# 객체의 상태
        self.age = age

# 객체의 행동을 정의하는 메소드
        def introduce(self):
        print(f"안녕하세요, 저는 {self.name}이고, {self.age}살입니다.")

# 객체 생성
person1 = Person("Alice", 30)
person2 = Person("Bob", 25)

# 메소드 호출
person1.introduce()# 출력: 안녕하세요, 저는 Alice이고, 30살입니다.
person2.introduce()# 출력: 안녕하세요, 저는 Bob이고, 25살입니다.

함수형 프로그래밍

: 상태 변화(부수 효과)를 최소화하고 순수 함수를 조합하여 예측 가능한 코드 작성

• 부수 효과: 외부의 상태를 변경하는 것
• 순수 함수: 부수효과가 없는 함수. 즉, 어떤 함수에 동일한 인자를 주었을 때 항상 같은 값을 리턴하는 함수

함수형 프로그래밍의 특징

• 순수성과 부수 효과 최소화
• : 코드의 상태 변화와 외부 의존성을 줄임으로써, 함수의 동작을 쉽게 예측하고 테스트할 수 있음
• 불변성
• : 데이터 변경 대신 새로운 데이터를 생성하여, 프로그램의 안정성을 높임
• 함수의 조합과 재사용
• : 작은 단위의 순수 함수를 조합하여 복잡한 로직을 구성할 수 있으며, 모듈성과 재사용성이 좋음
• 병렬 처리에 유리
• : 불변성과 순수 함수 덕분에 상태 공유 없이 병렬 처리 및 비동기 작업을 구현하기에 적합

함수형 프로그래밍의 장단점

장점	단점
디버깅과 테스트 용이	성능상의 오버헤드
코드의 예측 가능성	학습곡선

함수형 프로그래밍의 예시

대표적인 언어: JavaScript, Python, Haskell...

// 순수 함수: 입력값만으로 결과 결정, 외부 상태 변경 없음
const add = (a, b) => a + b;

// 부수 효과가 있는 함수 (Side Effect)
let count = 0;
const increase = () => count++;// 전역 변수 count 변경 (부수 효과 발생)
// 고차 함수: 함수를 인자로 받거나 반환하는 함수
const applyOperation = (a, b, operation) => operation(a, b);

console.log(applyOperation(5, 3, add));// 출력: 8
// 불변성을 위한 예: 배열의 map 함수 사용
const numbers = [1, 2, 3, 4];
const doubled = numbers.map(num => num * 2);
console.log(doubled);// 출력: [2, 4, 6, 8]

# 순수 함수 예제
def multiply(a, b):
    return a * b

# 고차 함수 예제: 함수를 인자로 받는 함수
def apply_operation(a, b, operation):
    return operation(a, b)

print(apply_operation(4, 5, multiply))  # 출력: 20

# 불변성 유지: map 함수를 사용한 예
numbers = [1, 2, 3, 4]
squared = list(map(lambda x: x ** 2, numbers))
print(squared)  # 출력: [1, 4, 9, 16]