프로그래밍 뭔가를 해내는 방법을 기술하기 뭔가를 정의하기, 와는 다르다 “해내는” = “계산하는” 루트2를 찾는 방법

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1 프로그래밍 뭔가를 해내는 방법을 기술하기 뭔가를 정의하기, 와는 다르다 “해내는” = “계산하는” 루트2를 찾는 방법
자장면을 만드는 방법 전화를 거는 방법 결혼을 하는 방법 뭔가를 정의하기, 와는 다르다 루트2는 제곱하면 2가 되는 수 자장면은 가장 싸고 맛있는 중국음식 전화걸기는 소리와 영상을 주고받고자 작업들어가는 것 결혼은 남자와 여자가 후손을 잘 만들어내기위한 계약

2 컴퓨터 프로그래밍의 어려움 프로그램은 규모와 복잡도가 점점 커짐 프로그램은 자동으로 실행됨
소프트웨어는 하드웨어가 더 좋아지는 속도보다 훨씬 빨리 더 복잡해지고 커진다 프로그램은 자동으로 실행됨 기계는 우리가 바라는 바를 실행하지 않는다 기계는 프로그램에 써 있는 것을 실행할 뿐이다

3 프로그래밍 시스템 기술의 대응 프로그램은 규모와 복잡도가 점점 커짐 프로그램이 자동으로 실행됨
프로그래밍을 점점 더 상위에서 하도록하는 도구 제공: 프로그래밍 언어 시스템: bits, assembly, C, Java, C#, Scheme, ML, etc. 계산의 복잡한 내용을 쉽게 관리하는 도구 제공: 프로그래밍 언어 시스템: C, Java, ML, Scheme, C#, etc. 프로그램이 자동으로 실행됨 프로그램의 오류를 자동으로 검증하는 도구 제공 1세대(문법검증): all languages 2세대(타입검증): ML, Java 3세대 …: new frontiers 목표 = 그 대응의 개념/구조/방법/미래기술등을 실습을 통해서 익히기

4 이제 시작해 봅시다

5 프로그램을 구성하는 데 필요한 요소 기본원소들 primitives 조합하는 방법들 means of combination
voltages, resistors, capacitors, inductors, … 0, 1, AND gates, OR gates, NOT gates, … integers, strings, booleans, +, -, =, ^, … 조합하는 방법들 means of combination rules about wiring together in an electronic circuit rules about connecting together in a Boolean circuit rules about composing together in a compound 속내용을 감추는 방법들 means of abstraction black boxes: amplifier, receiver, transmitter, … black boxes: XOR, MUX, … black boxes: min, max, average, marry … pair, list, tree, set, vehicle, fire, … 실행과정의 이해 electronic laws about V, I, R, C truth tables of Bollean gates evaluation rules of programs

6 Programming Elements 기본원소들 primitives 조합하는 방법들 means of combination
속내용을 감추는 방법들 means of abstraction 프로그램 실행과정의 이해 rule of evaluation

7 Scheme Basics: expressions, values, types
an expression computes a value, which is returned when the expression is evaluated every value has a type now on in Scheme

8 Programming Elements: primitives
type elements built-in operators numbers 0, -1, 10, 1.2, 2.3e4 +, -, /, *, =, <, >, <=, >= strings “snow”, “this stringlength, string=? booleans #t, #f and, or, not

9 Programming Elements: primitives
primitives are self-evaluating exprs 1 evaluates to number 1 #t evaluates to boolean #t “a” evaluates to string “a” + evaluates to number-addition operator + / evaluates to number-division operator / primitives are also called “constants”

10 Programming Elements: combinations
compound expressions open paranthesis, expressions, close paranthesis the expression evaluates the sub-expressions then apply the value of the 1st-subexpr to the values of argument exprs the 1st-subexpr must evaluate to a procedure (+ 1 2)

11 Programming Elements: combinations
can use nested combinations use the combination rule recursively (+ (* 1 2) 3) (* (+ 1 2) (- 1 2))

12 Programming Elements: abstractions (naming)
(define pi 3.14) name pi now means value 3.14 such name-value pairs are remembered by the computer in a table called “environment” can use pi for 3.14 thereafter (define pi 3.14) (* pi 10)

13 Programming Elements: abstractions (naming)
(define <name> <expr>) evaluates the <expr> and its return-value is named <name>. (define pi 3.14) (define x (+ (* pi 10) 0.1)) (= (+ x x) (* 2 x))

14 Scheme Basics: rule of evaluation
if primitives, return value if name, return its associated value in environment if special form, do something special if compound expr, then evaluate all the sub-expressions apply the operator value to the values of the operands and return the result

15 Read-Eval-Print Read Compile; Evaluate Print (* 2 (+ 3 4))
visible world Read internal representation of expr execution world Compile; Evaluate value of expr Print 14 visible world

16 The Two Worlds visible world syntax 12 12 pi 3.14 execution world
printed representation of value visible world syntax 12 expr 12 expr pi 3.14 eval self-rule print print eval name-rule value 3.14 value 12 execution world semantics