C++의 과거와 현재, 그리고 미래

C++은 프로그래밍 언어로서 지난 수십 년간 소프트웨어 개발의 핵심 역할을 해왔습니다. 그러나 C++의 역사에 영광만 있지는 않았습니다. 도전과 기회, 위험이 공존하는 길이었죠.

저 역시 지난 97년, 학창 시절부터 C++을 배우기 시작했습니다. 어려운 언어라는 인식에도 ‘기왕 프로그래밍을 배울 거면 어려운 언어를 배워야지’ 하는 마음에 처음 접했습니다. 2005년 직업 개발자가 된 다음 지금까지 써온 언어 역시 C++입니다.

돌고 돌아 C++?

C++과 TCP 소켓, 멀티 스레딩 기반으로 꾸준히 온라인 게임 서버를 개발해 온 제게도 여전히 C++은 어려운 언어입니다. 주변 많은 개발자분에게도 마찬가지 어려운 언어일 겁니다.

이 언어는 현재 쓰이는 언어 가운데 어셈블리어로 직접 변환할 수 있는 몇 안 되는 언어입니다. 따라서 C++을 곧 네이티브 언어라 불러도 무방할 것입니다. 이를 비롯해 후술할 C++의 언어적 특성은 강점보다 약점이 두드러지는 문제를 가지고 있습니다. 그럼에도 그 특성으로 고점이 높기 때문에 다양한 분야에서 사용되고 있는 것도 사실입니다.

대학 커리큘럼에서 C++을 배우지 않는 것을 우려하던 시기도 벌써 옛날이야기가 되었습니다. 그러다 보니 이제는 이 언어를 전혀 사용한 경험이 없는 개발자가 늘어나고 있습니다.

하지만 이제 시대는 돌고 돌아 컴퓨터 과학 기초의 중요성이 커졌습니다. 개발에서도 기초 지식이 탄탄해야 경쟁력을 갖출 수 있는 시기로 흘러가고 있죠. 이를 위해 C++ 이해도가 다시금 중요해졌다는 소식을 들으면 한편 재밌기도 합니다.

이 글에서는 C++의 과거와 현재, 그리고 미래를 살펴보려고 합니다. 그와 함께 왜 C++을 배우는 것이 여전히 중요한지도 이야기해 보겠습니다.

C++의 과거

C++은 1983년, 비야네 스트롭스트룹(Bjarne Stroustrup)에 의해 개발된 언어입니다. 기존 C 언어를 확장하여 객체 지향 프로그래밍을 지원하는 것을 목표로 탄생했습니다.

당시 C 언어는 시스템 프로그래밍 언어로서 강력하고 유연했지만, 그만큼 많은 취약점과 잠재적 문제를 가지고 있었습니다. C++은 이러한 C 언어를 그대로 상속받으면서도 새로운 기능을 추가하여 한계를 극복하려 했습니다. 그러나 결과적으로 C++의 많은 문제는 C 언어와의 하위 호환성을 유지하려는 노력에서 비롯되었습니다.

예를 들어 C 언어에서 메모리는 개발자가 직접 관리해야 합니다. 이로 인해 개발자는 메모리를 효율적으로 사용할 자유를 얻었지만, 동시에 메모리와 관련한 심각한 버그에 대한 책임도 지게 되었습니다.

메모리 관련 이슈는 수많은 보안 취약점과 메모리 누수, 애플리케이션의 안정성 문제를 야기합니다.

이런 메모리 취약점을 해결하려면 애플리케이션을 재가동해야만 합니다. 이는 무상태(Stateless)하게 설계되지 않은 대부분의 애플리케이션에서는 아주 큰 문제입니다. 또 무상태(Stateless)하게 설계했다 하더라도 처리 중인 오퍼레이션의 유실이 발생할 수 있는 치명적인 문제이기도 하죠.

이러한 문제는 C++이 오랜 시간 많은 개발자에게 기피 대상이 되는 주요 원인 중 하나였습니다. 여전히 여러 소프트웨어의 취약점이 C++ 메모리 관리 문제에서 비롯됩니다. 이는 C 언어와의 하위 호환성 유지로 인해 발생한 복잡성에서 기인합니다.

C++의 현재

오늘날 C++은 과거의 유산으로 인해 여전히 많은 오해와 편견에 시달리고 있습니다. 많은 개발자가 C++을 “어려운 언어”, “버그가 많고 관리하기 어려운 언어”로 인식하고 있는 것이죠. 특히 새로운 프로그래밍 언어들이 등장하며 C++이 대표적인 낡은 언어로 치부되기도 합니다.

하지만 이러한 인식은 최신 C++ 표준에 대한 이해 부족에서 시작한 것입니다. 모던 C++는 과거의 C++와는 상당히 다릅니다. 최신 표준(C++11, C++14, C++17, C++20 등)은 여러 새로운 기능과 개선점을 도입해 개발자들이 더 안전하고 효율적으로 코드를 작성할 수 있게 도와줍니다.

예를 들어 스마트 포인터(smart pointer)는 메모리 관리를 자동화하여 개발자의 부담을 크게 줄여줍니다. 또 람다 표현식(lambda expression), 범위 기반 for 루프(range-based for loop) 등은 코드의 가독성과 유지보수성을 크게 향상해 줍니다.

이처럼 모던 C++는 다양한 기능의 도입으로 과거의 문제를 해결하고, 새로운 요구에 부응하는 방향으로 발전해 왔습니다. 하지만 여전히 많은 개발자의 인식은 과거에 머물러 있죠. 그래서 C++의 진정한 가치를 모르는 경우가 많습니다.

C++의 미래

C++은 여전히 발전하고 있는 언어입니다. 그런 만큼 앞으로도 중요한 역할을 할 것입니다. 특히 C++ 커뮤니티는 표준화 작업을 지속하며 새로운 기능의 도입과 언어의 개선을 이어가고 있습니다.

이러한 발전은 단지 언어의 변화에 그치는 것이 아니라 C++ 생태계 전반에 걸친 변화를 의미합니다.

Boost: 차기 C++ 표준의 실험

C++의 발전을 이끄는 중요한 요소 중 하나는 바로 Boost 라이브러리입니다.

Boost는 C++의 비공식 표준 라이브러리로 C++ 표준화 위원회에서 채택되기 전, 새로운 기능을 실험하는 무대로 쓰이고 있습니다. 이 라이브러리는 다양한 고급 기능과 유틸리티를 제공해 개발자들이 더 강력한 C++ 애플리케이션을 작성할 수 있도록 지원합니다.

이러한 기여는 C++의 미래에 큰 영향을 미치고 있으며, 앞으로도 꾸준히 C++의 진화에 중요한 역할을 맡을 것입니다.

다양한 패키지의 내부 구조 구성 

C++의 특징은 강력한 성능과 유연성입니다. 이를 바탕으로 수많은 소프트웨어 패키지의 내부 구조를 구성하는 주요 언어로 쓰이고 있죠. 특히 C++의 뛰어난 성능은 운영체제, 게임 엔진, 데이터베이스, 웹 브라우저, 물리 시뮬레이션, 컴파일러와 같은 고성능 애플리케이션에서 중요한 역할을 합니다.

이 언어의 진정한 매력은 객체 지향 프로그래밍(OOP)과 절차적 프로그래밍의 장점을 결합하여 복잡한 시스템을 효과적으로 구축할 수 있다는 점입니다. 그뿐만 아니라 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)와 같은 메모리 관리 패턴은 시스템 리소스를 안전하게 관리할 수 있게 만들어 주죠. 또, 템플릿 메타프로그래밍은 컴파일 타임에 타입 안전성과 코드 최적화를 구현할 수 있게 해줍니다.

이러한 이유로 소프트웨어 패키지, 특히 성능이 중요한 패키지들은 여전히 C++을 사용해 구축됩니다.

여기에 C++은 다양한 하드웨어 플랫폼과 운영 체제를 지원하는 포팅 가능성이 높습니다. 그런 만큼 임베디드 시스템, 모바일 애플리케이션, 데스크톱 애플리케이션 등 여러 환경에서 쓰이죠. 여러 서드 파티 라이브러리와 툴킷을 통해 확장성이 뛰어난 소프트웨어 패키지를 개발할 수 있습니다.

C++ vs. Rust

최근 등장한 프로그래밍 언어 Rust는 C++을 대체하는 언어로 자리 잡고 있습니다. 메타, 마이크로소프트를 비롯한 다양한 기업의 서버 사이드 언어로 채택되는 등 주목받고 있죠.

이러한 흐름으로 “C++의 시대가 끝나는 것이 아닌가”라는 시선을 가진 이들도 많습니다. 그로 인해 C++을 저무는 언어로 인식하기도 하죠. 그런 의미에서 두 언어의 차이점을 비교하며 이해도를 높여보려고 합니다.

C++과 Rust는 모두 성능을 중시하는 시스템 프로그래밍 언어라는 공통점이 있지만, 기본적으로 철학과 설계 목표에서 차이가 있습니다. 언어 선택에 영향을 끼칠 만한 몇 가지 차이점을 정리했습니다.

• 참고 글: Rust는 C++을 대체할 수 있을까?

메모리 안전성

Rust는 컴파일 타임에 메모리 안전성을 보장하기 위해 빌린자(borrow checker)와 소유권 시스템을 도입했습니다. 이 방법으로 널 포인터 역참조, 버퍼 오버런 등 메모리 오류를 원천 차단합니다.

반면 C++은 개발자가 직접 메모리를 관리합니다. 이로 인해 잘못된 메모리 접근이나 해제를 일으킬 위험이 큽니다. 물론 스마트 포인터 같은 도구로 이러한 위험을 줄일 수 있지만, Rust의 메모리 관리 시스템이 구조적으로 더 안전하다 평가받습니다.

러닝 커브와 생태계

C++은 오랜 역사와 넓은 생태계를 가지고 있으므로 방대한 수의 라이브러리와 툴킷을 제공합니다. 그러나 그만큼 복잡한 문법과 깊은 지식을 요구하는 특성으로 학습이 어려울 수 있습니다.

반면 Rust는 최신 언어로, 비교적 배우기 쉽게 설계된 직관적인 문법과 더불어 모던한 언어 기능들을 제공합니다. 또 안정성과 성능을 중시하는 커뮤니티가 활발하게 발전하고 있습니다. 다만, C++에 비하면 상대적으로 작은 생태계를 가지고 있습니다.

생산성

Rust는 코드의 안정성과 일관성을 높여 디버깅 시간을 줄이는 데 도움을 줍니다. 이는 장기적인 프로젝트에서 특히 중요합니다.

반면 C++은 기존 코드 베이스와의 호환성 및 기존 개발자 숙련도를 고려할 때, 여전히 많은 프로젝트에서 높은 생산성을 보이며 선호될 수 있습니다.

C++의 미래를 보는 2가지 관점

C++의 미래는 두 가지 상반된 관점에서 볼 수 있습니다. “지속적인 진화와 최적화"가 이뤄질 것이라는 관점과 Rust와 같은 “새로운 언어에 대체될 가능성"이 있다는 관점이죠.

1. 지속적인 진화와 최적화

C++은 1998년 ISO 표준이 처음 발표된 이후, 꾸준히 진화해 왔습니다. 최근에는 C++20이 나왔고, C++23이 뒤이어 출시를 준비하고 있습니다. 이처럼 표준화를 위한 꾸준한 노력은 최신 기능 도입으로 더 나은 성능과 안전성을 제공합니다.

특히 C++20에서 도입된 coroutine, Concepts, Ranges와 같은 기능은 개발자의 생산성을 높이고 코드의 가독성을 올리는 데 기여하고 있습니다. 앞으로도 C++은 새로운 표준을 만들며 기존 코드를 현대화하고 성능과 안전성 면에서 경쟁력을 유지할 가능성이 큽니다.

2. 새로운 언어의 대두와 대체 가능성

한편 Rust와 같은 새로운 언어들이 등장하며 C++의 입지가 점차 좁아질 것이란 전망도 있습니다.

앞서 봤듯 Rust는 C++가 장악하고 있던 시스템 프로그래밍 영역에서 강력한 도전자로 떠오르고 있습니다. 특히 메모리 안전성, 병렬 처리, 생산성 측면에서 C++를 능가할 수 있다는 평가를 받고 있죠.

이러한 이유로 새로운 프로젝트나 오픈 소스 커뮤니티에서는 점차 Rust를 선택하는 경우가 늘어나는 중입니다. 특히 안전성을 최우선으로 고려하는 프로젝트에서는 Rust가 C++를 대체할 가능성이 있습니다. 물론 C++도 여전히 강력한 성능과 넓은 생태계를 바탕으로 주요 소프트웨어 패키지의 내부를 구성하는 언어로 남을 테지만, 새로운 언어들이 그 자리를 서서히 잠식해 나갈 가능성 역시 함께 존재한다는 뜻이죠.

결국 C++의 미래는 이 두 가지 관점 사이에서 어떻게 균형을 유지하며 발전해 나갈지에 달려 있습니다.

왜 C++을 배우면 고점이 높아진다고 할까?

이러한 몇 가지 상황에도 불구하고 여전히 C++은 배워둘 가치가 충분합니다. 특히 자바, 자바스크립트와 같은 고급 언어를 사용하는 개발자도 이를 학습하며 얻을 이점이 많습니다. 그 이유를 몇 가지 정리해 봤습니다.

첫째, C++은 컴퓨터 과학의 기본 개념을 깊이 이해하는 데 도움을 줍니다.

C++은 메모리 관리, 포인터, 객체 지향 프로그래밍 등 저수준과 고수준의 개념을 모두 다루는 언어입니다. 이러한 개념은 다른 언어에서 추상화 되거나 감춰져 있습니다. 따라서 C++에서 이를 직접 써보는 경험은 매우 유의미합니다. 만약 컴퓨터 과학의 기초를 C++로 학습하면, 다른 언어에서도 이를 더 잘 이해한 상태로 활용 능력을 키울 수 있습니다.

둘째, C++은 성능 최적화와 관련된 개념을 이해하는 데 중요한 도구입니다.

이 언어는 성능이 중요한 시스템 프로그래밍, 게임 개발, 실시간 처리 등에서 많이 사용됩니다. 그런 만큼 C++을 사용해 보는 경험은 다른 언어 기반에서도 성능을 충분히 고려하며 개발할 능력을 키워 줍니다. 예를 들어 자바 개발자는 C++에서 메모리를 관리해 보며 JVM의 메모리 관리 방식을 더 잘 이해할 수 있을 것입니다.

마치며

C++은 단순한 프로그래밍 언어 그 이상입니다. C++을 배운다는 것은 로우 레벨 개발에 대한 깊은 이해를 갖추는 것을 의미합니다. 이는 미래에 어떤 언어가 등장하더라도 유용한 지식의 근간이 되어 주겠죠.

비록 메모리 안전성 등을 앞세운 Rust 같은 언어가 대체할 가능성이 제기되지만, C++이 제공하는 자유도와 유연성은 여전히 강력한 도구입니다. 또한 다른 언어를 주로 다루는 개발자들 역시 C++을 다뤄보면 컴퓨터 과학의 기초와 성능 최적화에 대한 깊은 이해를 얻을 수 있습니다. 이는 곧 더 나은 소프트웨어를 개발할 수 있도록 도와줄 겁니다.

C++을 배우고 이해하는 것은 단순히 하나의 언어를 익히는 것이 아닙니다. 컴퓨터 과학의 근본적인 원리를 습득하고, 다양한 개발 상황에서 이를 응용할 능력을 기르는 일입니다.

C++은 지금도, 그리고 앞으로도, 여전히 중요한 위치를 차지할 것입니다.

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