런 타임(Runtime)과 컴파일 타임(Compile Time) 완벽하게 이해하기

ClydeHan·2024년 8월 28일

런 타임(Runtime), 컴파일 타임(Compile Time)

런 타임(Runtime)과 컴파일 타임(Compile Time)

이미지 출처:educba.com

📌 개요

프로그래밍에서 소프트웨어 개발은 여러 단계로 나뉘며, 그중 가장 중요한 두 가지 개념이 컴파일 타임(Compile Time)과 런타임(Runtime)이다. 이 두 개념은 프로그램의 실행과 오류 처리, 성능 최적화에 깊은 관련이 있다.

고급 언어로 작성된 프로그램을 소스 프로그램 또는 소스 코드라고 한다. 컴퓨터는 소스 프로그램을 실행할 수 없기 때문에, 소스 프로그램을 실행하기 위해서는 기계 코드로 번역되어야 한다. 이 번역은 인터프리터 또는 컴파일러라고 불리는 또 다른 프로그래밍 도구를 사용하여 수행할 수 있다. 컴파일러는 전체 소스 코드를 기계 코드 파일로 번역하며, 그 기계 코드 파일이 실행된다.
📖Daniel Liang, Introduction to JAVA Programming, p.8

우리가 고급 언어로 작성된 소스 코드를 입력할 때, 이는 처음에는 쓸모가 없다. 이 코드를 CPU에서 실행할 수 있는 '전자적 작용'의 연속으로 변환해야 한다. 이 첫 번째 단계가 바로 컴파일이다. 즉, 컴파일 타임 에러는 이 컴파일 단계에서 발생하며, 런타임 에러는 프로그램이 실행되는 이후에 발생한다.

소스 코드가 오류 없이 컴파일되었다고 해서 프로그램이 오류 없이 실행될 것이라는 보장은 없다. 런타임 오류는 프로그램의 라이프사이클에서 '실행' 단계 이후에 발생하는 반면, 컴파일 시간 오류는 프로그램이 실행되기 전, 즉 준비(레디) 단계에서 발생한다.

📌 쉬운 비유

소스 코드는 배의 청사진과 같다. 이는 배가 어떻게 만들어져야 하는지를 정의한다.

청사진을 조선소에 넘기고, 그들이 배를 만드는 과정에서 결함을 발견하면, 배가 도크를 떠나 물에 떠오르기 전에 즉시 작업을 중지하고 이를 보고할 것이다. 이는 컴파일 타임 오류이다. 배가 실제로 떠오르거나 엔진을 사용하기 전에도 오류가 발견되었기 때문이다.

내 코드가 컴파일이 되면, 이는 배가 완성된 것과 같다. 만들어졌고 이제 항해할 준비가 된 것이다. 이 코드를 실행하면, 이는 배가 항해를 시작하는 것과 같다. 승객들이 탑승하고, 엔진이 가동되며, 선체가 물 위에 떠 있는 상태, 즉 이게 런타임이다. 만약 배에 치명적인 결함이 있어서 첫 항해에서 침몰하게 된다면(또는 추가적인 문제로 인해 나중에 침몰할 수 있다면), 이는 런타임 오류가 발생한 것이다.

📌 소프트웨어 개발의 주요 단계

소프트웨어 개발 과정은 다음과 같은 주요 단계를 거친다.

코딩(Coding): 개발자가 C#, Java, Python, JavaScript 등과 같은 고급 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그램의 소스 코드를 작성하는 단계이다.
컴파일(Compile): 작성된 소스 코드를 컴파일러가 기계어 코드로 변환하는 단계이다. 이 과정에서 코드의 구문과 의미 오류가 검사된다.
실행(Execution): 컴파일된 프로그램이 실제로 실행되는 단계로, 프로그램이 런타임 환경에서 동작하며, 예상치 못한 오류가 발생할 수 있다.

이러한 각 단계는 프로그램의 성능, 안정성, 유지 보수성에 중요한 영향을 미친다.

컴파일 타임(Compile Time)

📌 컴파일 타임의 정의

컴파일 타임은 프로그램의 소스 코드가 기계어로 변환되는 시점을 의미한다. 이 과정은 프로그램이 실행되기 전에 발생하며, 컴파일러가 소스 코드를 분석하여 구문 및 의미 오류를 감지하고, 타입 체크를 수행하는 단계이다. 컴파일 타임에 발생하는 오류는 프로그램이 실행되기 전에 해결해야 하며, 이를 통해 실행 중 발생할 수 있는 오류를 최소화할 수 있다.

💡 컴파일러의 역할

컴파일러는 프로그래머가 작성한 소스 코드를 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 번역하는 도구이다. 컴파일러는 다음과 같은 주요 작업을 수행한다.

구문 분석(Syntax Analysis): 코드의 문법적 오류를 검사한다. 예를 들어, 잘못된 변수 선언, 세미콜론 누락 등의 구문 오류를 감지한다.
의미 분석(Semantic Analysis): 코드의 논리적 오류를 감지한다. 예를 들어, 타입 불일치, 잘못된 함수 호출 등의 의미 오류를 확인한다.
타입 체크(Type Checking): 변수와 함수의 타입이 일관되게 사용되었는지 확인한다. 이 과정에서 타입 오류가 발견되면 컴파일러는 오류 메시지를 출력한다.
코드 최적화(Code Optimization): 프로그램의 성능을 향상시키기 위해 소스 코드를 최적화한다. 예를 들어, 불필요한 연산을 제거하거나, 상수를 미리 계산하여 실행 속도를 높인다.

📌 컴파일 타임의 오류 발생 시점

string my_value = Console.ReadLine();
int i = my_value;

문자열 값을 정수형 변수에 할당할 수 없으므로, 컴파일러는 이 코드에 문제가 있다는 것을 컴파일 타임에 확실히 알고 있다.

즉, 컴파일 타임은 개발자가 코드를 컴파일하는 시간대이다.

📌 컴파일 타임의 중요성

컴파일 타임은 프로그램의 안정성과 성능을 결정하는 중요한 시점이다. 컴파일러가 소스 코드를 분석하여 오류를 감지하고, 이를 통해 프로그램이 안전하게 실행될 수 있도록 보장한다. 컴파일 시간에 모든 오류를 해결하면, 프로그램이 런타임에 예상치 못한 동작을 하거나, 충돌할 가능성이 줄어든다.

📌 컴파일 타임의 입력과 출력

입력(Input) : 컴파일 타임 입력은 컴파일러가 프로그램을 번역하기 위해 사용하는 모든 데이터를 의미한다. 이 입력 데이터는 프로그램의 동작을 정의하고, 컴파일러가 정확한 기계어 코드를 생성할 수 있도록 돕는다.
- 소스 코드(Source Code): 개발자가 작성한 프로그램의 코드 파일 (.java, .cs, .py 등)
- 헤더 파일(Header Files): C/C++에서 사용하는 추가적인 코드 정보 파일 (.h)
- 라이브러리(Libraries): 프로그램이 의존하는 외부 코드 집합 (.dll, .lib 등)
출력(Output) : 컴파일 타임 출력은 컴파일러가 소스 코드를 처리한 결과물로, 최종적으로 프로그램이 실행 가능한 형태로 변환된다. 출력물은 실행 파일뿐만 아니라, 컴파일 과정에서 발생한 오류와 경고 메시지를 포함한다.
- 기계어 코드(Machine Code): 컴파일 후 생성되는 실행 가능한 파일 (.exe, .class 등)
- 오류 메시지(Error Messages): 컴파일 중에 발견된 구문 및 의미 오류 메시지

컴파일러는 이러한 입력을 처리하여 프로그램의 실행 파일을 생성하고, 컴파일 중 발생한 모든 오류를 보고한다.

📌 컴파일 타임 오류의 종류

컴파일 타임에는 다음과 같은 오류가 발생할 수 있다.

구문 오류(Syntax Errors): 코드의 문법이 잘못되었을 때 발생한다. 예를 들어, 중괄호의 잘못된 사용, 세미콜론 누락, 잘못된 변수 선언 등이 이에 해당한다.
```
int x = 10  // 세미콜론 누락으로 인한 구문 오류
Console.WriteLine(x);
```
의미 오류(Semantic Errors): 코드의 논리가 잘못되었을 때 발생한다. 예를 들어, 잘못된 타입 사용, 잘못된 함수 호출, 범위를 벗어난 배열 접근 등이 이에 해당한다.
```
int y = "hello";  // 타입 불일치로 인한 의미 오류
```
타입 오류(Type Errors): 변수나 함수의 타입이 일치하지 않을 때 발생한다. 예를 들어, 정수형 변수에 문자열을 할당하려고 할 때 발생한다.
```
int z;
z = "text";  // 타입 오류 발생
```

📌 컴파일 타임의 최적화

컴파일 타임에 수행되는 최적화 작업은 프로그램의 실행 속도를 크게 향상시킬 수 있다. 컴파일러는 다음과 같은 최적화 작업을 수행할 수 있다.

상수 접기(Constant Folding): 컴파일 시간에 상수 값을 미리 계산하여 런타임에서의 불필요한 연산을 줄이는 기법이다.
```
int a = 2 + 3;  // 컴파일러는 2 + 3을 미리 계산하여 a = 5로 변환
```
불필요한 코드 제거(Dead Code Elimination): 실행되지 않는 코드를 제거하여 프로그램의 크기를 줄이고, 성능을 최적화한다.
```
if (false) {
    Console.WriteLine("이 코드는 절대 실행되지 않음");  // 제거될 코드
}
```

루프 최적화(Loop Optimization): 루프 내의 불필요한 연산을 최소화하고, 루프의 성능을 향상시킨다.

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    int result = i * 2;  // 불필요한 연산을 줄이기 위해 루프 외부로 이동 가능
}

📌 컴파일 타임의 사후 조건

컴파일 타임이 성공적으로 완료되었다는 것은 프로그램이 소스 코드에서 실행 가능한 기계어 코드로 변환되었음을 의미한다. 이 과정에서 컴파일러는 여러 가지 중요한 작업을 수행하며, 그 결과 다음과 같은 사후 조건이 만족되어야 한다.

💡 구문 및 의미 오류가 모두 제거되었다.

설명: 컴파일 타임 동안 소스 코드에 존재하는 모든 구문(Syntax) 오류와 의미(Semantics) 오류가 컴파일러에 의해 감지되고 수정되었어야 한다. 이러한 오류가 제거되었을 때 비로소 컴파일러는 실행 가능한 프로그램을 생성할 수 있다.
예시: 잘못된 변수 선언, 타입 불일치, 미사용 변수 등이 모두 수정된 상태.

💡 실행 가능한 기계어 코드가 생성되었다.

설명: 컴파일러는 소스 코드를 분석하고, 이를 CPU가 실행할 수 있는 기계어로 변환한다. 이 기계어 코드는 운영 체제에서 실행할 수 있는 형식이어야 하며, 모든 의존성(라이브러리, 헤더 파일 등)이 적절히 연결된 상태여야 한다.
예시: Windows 환경에서는 .exe 파일, Linux에서는 실행 가능한 바이너리 파일이 생성된다.

💡 모든 의존성(Dependencies)이 적절히 해결되었다.

설명: 컴파일러는 프로그램이 의존하는 모든 라이브러리와 외부 파일들이 적절히 연결되었음을 확인한다. 만약 의존성이 해결되지 않으면 컴파일러는 오류를 발생시키고, 프로그램은 실행 불가능한 상태로 남게 된다.
예시: 프로그램이 사용하는 외부 라이브러리들이 링크되어, 실행 시점에서 모든 함수 호출이 정상적으로 이루어질 수 있어야 한다.

💡 컴파일러가 요구하는 최적화가 수행되었다.

설명: 컴파일러는 최적화 옵션을 바탕으로 프로그램의 성능을 향상시키기 위한 다양한 최적화 작업을 수행한다. 컴파일이 성공했다면, 이러한 최적화가 제대로 적용되었음을 의미한다.
예시: 불필요한 연산 제거, 루프 최적화, 인라인 함수 적용 등이 포함될 수 있다.

💡 디버깅 정보가 포함되었다.

설명: 개발자가 디버깅 모드에서 컴파일을 수행했다면, 디버깅 정보가 포함된 상태로 컴파일이 완료되었을 것이다. 이 정보는 프로그램이 실행되는 동안 소스 코드와 기계어 코드를 매핑하여, 오류가 발생했을 때 문제를 추적하는 데 사용된다.
예시: Visual Studio에서 컴파일한 프로그램은 .pdb 파일을 포함하여 디버깅 가능성을 높인다.

💡 정적 분석 도구를 통한 코드 품질 검증이 완료되었다.

설명: 컴파일 타임에 정적 분석 도구가 사용되었다면, 코드 품질을 높이기 위한 다양한 분석이 수행되고 그 결과가 반영되었을 것이다. 이는 코드의 버그, 보안 취약점, 성능 문제 등을 사전에 예방하는 데 도움이 된다.
예시: SonarQube와 같은 도구를 사용해 코드 스멜(code smell)이나 잠재적 결함을 식별하고 수정한 상태.

이 모든 사후 조건이 충족되었을 때 비로소 컴파일 타임이 성공적으로 완료되었다고 할 수 있으며, 프로그램은 다음 단계인 실행을 위해 준비된 상태가 된다.

📌 컴파일링과 인터프리팅

💡 컴파일링(Compiling)의 정의

컴파일링은 소스 코드를 기계어 코드로 변환하는 과정이다. 컴파일된 프로그램은 독립 실행 파일로 실행되며, 실행 속도가 빠르다. 컴파일러는 소스 코드를 한 번에 분석하고 번역하여, 이후 실행 시 추가적인 번역이 필요 없다.

💡 인터프리팅(Interpreting)의 정의

인터프리팅은 소스 코드를 실행하는 동시에 번역하는 과정이다. 인터프리터는 소스 코드를 한 줄씩 읽어 실행하며, 코드를 즉시 실행한다. 인터프리팅된 프로그램은 일반적으로 컴파일된 프로그램보다 실행 속도가 느리지만, 코드 수정이 쉽고 디버깅이 용이하다.

💡 컴파일링과 인터프리팅의 차이

컴파일링과 인터프리팅의 주요 차이점은 다음과 같다.

컴파일링
- 소스 코드가 실행 파일로 변환됨
- 실행 속도가 빠름
- 실행 전에 오류가 감지됨
- 디버깅이 어렵고 수정이 복잡함
인터프리팅
- 소스 코드가 즉시 실행됨
- 실행 속도가 상대적으로 느림
- 실행 중에 오류가 감지됨
- 디버깅과 수정이 쉬움

💡 하이브리드 접근

Java와 같은 언어는 컴파일과 인터프리팅의 하이브리드 접근을 사용한다. Java 프로그램은 먼저 바이트코드로 컴파일된 후, 이 바이트코드는 자바 가상 머신(JVM)에서 인터프리팅되거나 즉시 실행된다. 이를 통해 컴파일된 코드의 성능과 인터프리팅 코드의 유연성을 모두 제공할 수 있다.

런타임(Runtime)

📌 런타임의 정의

런타임은 프로그램이 실제로 실행되는 단계로, 프로그램의 논리적 흐름이 실행 환경에서 수행된다. 런타임 동안 프로그램은 사용자가 입력한 데이터를 처리하고, 결과를 출력하며, 다양한 시스템 자원(파일, 메모리, 네트워크 등)을 활용하여 작업을 수행한다.

❗️ 입력과 출력은 전적으로 프로그래머에게 달려있다. 파일들, 화면에 뜨는 창들, 네트워크 패킷들, 프린터로 보내는 작업들, 모든 것이 포함될 수 있다. 프로그램이 미사일을 발사하는 경우, 그것은 출력이며, 오직 런타임에서만 발생한다.

📌 런타임의 중요성

런타임은 프로그램이 실제로 동작하는 단계이기 때문에, 프로그램의 성능과 안정성에 직접적인 영향을 미친다. 이 단계에서 발생하는 오류는 사용자 경험에 큰 영향을 미치며, 프로그램이 정상적으로 작동하지 않을 경우 심각한 문제로 이어질 수 있다.

📌 런타임의 오류 발생 시점

string my_value = Console.ReadLine();
int i = int.Parse(my_value);

ReadLine()이 반환하는 문자열에 따라 결과가 달라진다. 어떤 값은 정수로 변환될 수 있다. 이는 오직 런타임에서만 확인될 수 있다.

즉, 런타임은 사용자가 소프트웨어를 실행하는 시간대이다.

📌 런타임의 입력과 출력

입력(Input) : 런타임 입력은 프로그램이 실행되는 동안 외부로부터 수신하는 모든 데이터를 의미한다. 이러한 입력은 여러 가지 소스에서 발생할 수 있으며, 프로그램의 동작을 동적으로 결정한다.
- 사용자 입력 (키보드, 마우스 등)
- 파일 데이터 (읽기/쓰기)
- 네트워크 데이터 (HTTP 요청 등)
출력(Output) : 런타임 출력은 프로그램이 처리한 결과를 외부로 내보내는 모든 데이터를 의미한다. 이러한 출력은 프로그램이 사용자 또는 다른 시스템과 상호작용하는 방식으로, 프로그램의 성능과 사용자 경험을 크게 좌우한다.
- 화면 출력 (UI, 콘솔 등)
- 파일 저장 (로그 파일, 데이터 파일 등)
- 네트워크 전송 (HTTP 응답 등)

📌 런타임 오류의 유형

런타임 오류는 프로그램이 실행되는 동안 발생하는 오류로, 프로그램이 예상한 대로 동작하지 않거나, 비정상적으로 종료되는 원인이 된다. 런타임 오류는 컴파일러에 의해 사전에 감지되지 않기 때문에, 프로그램이 실제로 실행되는 환경에서만 발생한다. 이러한 오류를 이해하고 적절히 처리하는 것은 프로그램의 안정성과 사용자 경험에 중요한 영향을 미친다.

💡 0으로 나누기 오류 (Division by Zero)

설명: 프로그램이 숫자를 0으로 나누려고 시도할 때 발생하는 오류이다. 수학적으로 정의되지 않은 연산이므로, 프로그램이 비정상적으로 종료될 수 있다.

예시

int a = 10;
int b = 0;
int result = a / b;  // 0으로 나누는 오류 발생

결과: 프로그램은 예외를 발생시키고 종료된다. 대부분의 언어에서 이 오류는 ArithmeticException과 같은 특정 예외로 처리된다.

💡 널 포인터 역참조 (Dereferencing a Null Pointer)

설명: 프로그램이 null로 설정된 포인터 또는 참조를 역참조하려고 할 때 발생하는 오류이다. 이는 존재하지 않는 메모리 주소를 참조하려는 시도로 인해 프로그램이 중단될 수 있다.

예시:

string str = null;
Console.WriteLine(str.Length);  // 널 포인터 오류 발생

결과: 프로그램은 NullReferenceException과 같은 예외를 발생시키며, 대부분의 경우 프로그램이 비정상적으로 종료된다.

💡 메모리 부족 오류 (Out of Memory)

설명: 프로그램이 메모리를 과도하게 사용하여 시스템의 가용 메모리가 부족해졌을 때 발생하는 오류이다. 이는 주로 대규모 데이터 처리나 메모리 누수(memory leak)로 인해 발생할 수 있다.

예시:

int[] largeArray = new int[int.MaxValue];  // 메모리 부족 오류 발생

결과: 프로그램은 OutOfMemoryException을 발생시키고, 메모리 부족으로 인해 작업을 계속할 수 없게 된다.

💡 배열 인덱스 초과 (Array Index Out of Bounds)

설명: 배열의 유효 범위를 벗어난 인덱스에 접근하려고 시도할 때 발생하는 오류이다.

예시:

int[] array = new int[5];
int value = array[10];  // 배열 범위를 벗어난 접근 시도

결과: IndexOutOfRangeException이 발생하며, 프로그램은 비정상적으로 종료될 수 있다.

💡 형식 변환 오류 (Type Conversion Error)

설명: 잘못된 형식 간의 변환을 시도할 때 발생하는 오류이다. 예를 들어, 문자열을 정수로 변환하려고 할 때 문자열의 내용이 숫자가 아닌 경우 오류가 발생할 수 있다.

예시:

string str = "abc";
int number = int.Parse(str);  // 형식 변환 오류 발생

결과: FormatException이 발생하며, 변환이 실패한다.

💡 파일 또는 네트워크 접근 실패 (File/Network Access Failure)

설명: 프로그램이 파일이나 네트워크 자원에 접근하려고 시도할 때, 해당 자원이 존재하지 않거나 접근 권한이 없을 때 발생하는 오류이다.

예시:

string path = "non_existent_file.txt";
var content = File.ReadAllText(path);  // 파일 접근 실패로 인한 오류 발생

결과: FileNotFoundException이나 IOException이 발생하며, 자원 접근이 실패한다.

💡 스택 오버플로우 (Stack Overflow)

설명: 재귀 호출이 너무 깊어져서 호출 스택이 가득 찬 경우 발생하는 오류이다. 이는 무한 재귀 호출로 인해 발생할 수 있다.

예시:

void RecursiveFunction() {
    RecursiveFunction();  // 무한 재귀 호출로 인해 스택 오버플로우 발생
}

결과: StackOverflowException이 발생하며, 프로그램이 중단된다.

💡 데드락 (Deadlock)

설명: 두 개 이상의 스레드가 서로 다른 자원의 잠금을 기다리면서 영원히 대기 상태에 빠질 때 발생하는 오류이다.

예시:

lock (resource1) {
    lock (resource2) {
        // 데드락 발생 가능성
    }
}

결과: 프로그램은 멈추고, 스레드는 서로의 잠금을 기다리며 영원히 대기 상태에 머무르게 된다.

📌 런타임 오류 처리

런타임 오류를 처리하는 주요 방법은 예외 처리(Exception Handling)이다. 예외 처리는 프로그램이 런타임 오류를 감지하고, 이를 적절히 처리하여 비정상 종료를 방지할 수 있도록 돕는다.

💡 예외 처리 블록 (Try-Catch)

예외 처리 블록은 프로그램이 특정 코드에서 발생할 수 있는 예외를 포착하고 처리할 수 있게 한다. 이를 통해 프로그램은 비정상 종료를 피하고, 사용자에게 오류 메시지를 제공하거나, 오류를 수정할 기회를 제공할 수 있다.

예시

try {
    int a = 10;
    int b = 0;
    int result = a / b;  // 예외 발생 가능성
} catch (DivideByZeroException e) {
    Console.WriteLine("오류: 0으로 나눌 수 없습니다.");
}

💡 최종 처리 블록 (Finally)

finally 블록은 예외 발생 여부와 관계없이 항상 실행되는 코드를 포함한다. 주로 자원 해제나 정리 작업을 수행하는 데 사용된다.

예시

try {
    // 파일 열기 및 처리
} catch (Exception e) {
    Console.WriteLine("오류 발생: " + e.Message);
} finally {
    // 파일 닫기 등 정리 작업
}

💡 예외 전파 (Exception Propagation)

예외는 발생한 위치에서 처리되지 않으면 호출 스택을 따라 상위 메서드로 전파된다. 이를 통해 상위 메서드에서 예외를 처리하거나, 마지막에 global exception handler에서 처리할 수 있다.

💡 사용자 정의 예외 (Custom Exceptions)

특정 도메인에 맞는 사용자 정의 예외를 만들어, 프로그램의 오류 처리 로직을 더욱 세분화하고 관리할 수 있다.

예시

public class InvalidTransactionException : Exception {
    public InvalidTransactionException(string message) : base(message) { }
}

void ProcessTransaction(double amount) {
    if (amount < 0) {
        throw new InvalidTransactionException("거래 금액은 음수일 수 없습니다.");
    }
}

📌 런타임 최적화

런타임에서의 성능 최적화는 프로그램이 사용자에게 더 나은 경험을 제공할 수 있도록 돕는다. 런타임 최적화는 주로 다음과 같은 방식으로 이루어진다.

메모리 관리 최적화: 메모리 사용을 최소화하고, 가비지 컬렉션(Garbage Collection) 등의 메커니즘을 통해 메모리 누수를 방지한다.
알고리즘 최적화: 효율적인 알고리즘을 사용하여 계산 시간을 줄인다. 예를 들어, 시간 복잡도가 낮은 알고리즘을 선택하는 것이 중요하다.
I/O 최적화: 파일이나 네트워크와의 데이터 전송을 최적화하여 지연 시간을 줄인다.

📌 런타임의 사후 조건

런타임이 성공적으로 완료되었다는 것은 프로그램이 정상적으로 실행되어 모든 작업을 완료하고, 예상한 대로 종료되었음을 의미한다. 런타임 동안 발생할 수 있는 다양한 상황을 고려하여, 프로그램이 종료될 때 다음과 같은 사후 조건이 충족되어야 한다.

💡 모든 입력 데이터가 정상적으로 처리되었다.

설명: 프로그램이 런타임 동안 받은 모든 입력 데이터가 예상대로 처리되었고, 처리 과정에서 오류나 예외가 발생하지 않았음을 의미한다. 이는 사용자 입력, 파일 입력, 네트워크 데이터 등이 포함된다.
예시: 사용자가 입력한 데이터를 기반으로 보고서가 정상적으로 생성되고 저장된 경우.

💡 모든 자원이 적절히 해제되었다.

설명: 프로그램이 사용한 모든 시스템 자원(메모리, 파일 핸들, 네트워크 소켓 등)이 적절히 해제되었음을 의미한다. 이는 메모리 누수나 자원 고갈을 방지하는 중요한 요소이다.
예시: 파일이 닫히지 않거나 네트워크 연결이 끊기지 않은 상태로 남아 있지 않도록 모든 자원이 적절히 해제된 상태.

💡 프로그램이 정상적으로 종료되었다.

설명: 프로그램이 런타임 동안 모든 작업을 완료하고, 예외 없이 정상적으로 종료되었음을 의미한다. 정상 종료는 프로그램이 계획한 모든 절차를 완료했음을 나타낸다.
예시: 프로그램이 종료 코드를 0으로 반환하며, 이는 모든 작업이 성공적으로 완료되었음을 나타낸다.

💡 데이터가 안전하게 저장되었다.

설명: 프로그램이 생성하거나 수정한 모든 데이터가 안전하게 저장되었고, 데이터 손실이나 손상이 발생하지 않았음을 의미한다. 이는 프로그램의 신뢰성을 보장하는 중요한 요소이다.
예시: 데이터베이스에 저장된 모든 트랜잭션이 정상적으로 커밋되고, 파일에 기록된 데이터가 손상 없이 저장된 상태.

💡 로그와 기록이 완전하게 남았다.

설명: 프로그램의 실행 과정에서 발생한 모든 중요한 이벤트가 로그 파일이나 기록 시스템에 완전히 저장되었음을 의미한다. 이를 통해 프로그램의 동작을 추적하고, 문제가 발생한 경우 원인을 분석할 수 있다.
예시: 서버 프로그램이 실행되는 동안 모든 요청과 응답이 로그 파일에 기록되고, 오류 발생 시 그 내용이 상세히 기록된 상태.

💡 에러 처리 및 예외 관리가 성공적으로 이루어졌다.

설명: 런타임 동안 발생한 모든 예외 상황이 적절히 처리되었고, 프로그램이 비정상적으로 종료되지 않았음을 의미한다. 예외 처리 메커니즘이 효과적으로 작동하여 시스템의 안정성을 유지할 수 있어야 한다.
예시: 예상치 못한 네트워크 오류가 발생했으나, 프로그램이 이를 감지하고 사용자에게 오류 메시지를 표시한 후 정상적으로 종료된 상태.

💡 사용자 인터페이스(UI)가 올바르게 종료되었다.

설명: 프로그램의 사용자 인터페이스가 올바르게 종료되었고, 모든 UI 요소가 적절히 정리되었음을 의미한다. 이는 특히 GUI 기반 프로그램에서 중요한 요소이다.
예시: 애플리케이션 창이 정상적으로 닫히고, 백그라운드 프로세스가 종료된 상태.

💡 성능 및 응답 시간이 예상 범위 내에서 유지되었다.

설명: 프로그램이 런타임 동안 예상된 성능을 유지했고, 응답 시간이 허용 가능한 범위 내에서 유지되었음을 의미한다. 이는 사용자 경험을 최적화하는 데 중요한 요소이다.
예시: 웹 애플리케이션이 예상된 시간 내에 모든 요청을 처리하고, 페이지 로딩 시간이 허용 범위 내에 있는 상태.

이러한 사후 조건들이 충족되었다면, 런타임이 성공적으로 완료되었다고 할 수 있다. 이는 프로그램이 예상대로 동작했으며, 사용자가 프로그램을 사용할 때 예상치 못한 오류나 문제를 경험하지 않았음을 나타낸다.

자바스크립트와 런타임/컴파일 타임

📌 자바스크립트의 특성

자바스크립트는 대표적인 인터프리팅 언어로, 코드가 실행되는 런타임 환경에서 즉시 해석되고 실행된다. 이는 웹 개발에서 자바스크립트가 널리 사용되는 이유 중 하나로, 코드 수정 후 즉시 결과를 확인할 수 있는 장점이 있다.

📌 자바스크립트와 런타임

자바스크립트는 런타임에서 다양한 작업을 수행할 수 있는 유연성을 제공한다. 자바스크립트에서는 변수의 타입이 런타임에 결정되며, 이를 통해 동적인 프로그램 동작이 가능하다. 그러나 이러한 유연성은 런타임 오류가 발생할 가능성을 높이며, 개발자는 철저한 테스트와 디버깅을 통해 이를 관리해야 한다.

📌 자바스크립트와 컴파일 타임

전통적으로 자바스크립트는 컴파일 타임 개념이 약했지만, 최근에는 Babel과 같은 트랜스파일러(Transpiler)를 통해 자바스크립트 코드를 다른 버전의 자바스크립트나 타 언어로 변환하는 방식이 도입되었다. 이를 통해 자바스크립트에서도 컴파일 타임에 코드를 미리 검사하고 최적화할 수 있는 기회를 제공하게 되었다.

참고문헌

Runtime vs. Compile time

What are invariants, how can they be used, and have you ever used it in your program?

Runtime vs. Compile Time | Baeldung on Computer Science

What is the difference between runtime and compile time?

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런 타임(Runtime)과 컴파일 타임(Compile Time) 완벽하게 이해하기

런 타임(Runtime), 컴파일 타임(Compile Time)

📌 개요

📌 쉬운 비유

📌 소프트웨어 개발의 주요 단계

컴파일 타임(Compile Time)

📌 컴파일 타임의 정의

💡 컴파일러의 역할

📌 컴파일 타임의 오류 발생 시점

📌 컴파일 타임의 중요성

📌 컴파일 타임의 입력과 출력

📌 컴파일 타임 오류의 종류

📌 컴파일 타임의 최적화

📌 컴파일 타임의 사후 조건

💡 구문 및 의미 오류가 모두 제거되었다.

💡 실행 가능한 기계어 코드가 생성되었다.

💡 모든 의존성(Dependencies)이 적절히 해결되었다.

💡 컴파일러가 요구하는 최적화가 수행되었다.

💡 디버깅 정보가 포함되었다.

💡 정적 분석 도구를 통한 코드 품질 검증이 완료되었다.

📌 컴파일링과 인터프리팅

💡 컴파일링(Compiling)의 정의

💡 인터프리팅(Interpreting)의 정의

💡 컴파일링과 인터프리팅의 차이

💡 하이브리드 접근

런타임(Runtime)

📌 런타임의 정의

📌 런타임의 중요성

📌 런타임의 오류 발생 시점

📌 런타임의 입력과 출력

📌 런타임 오류의 유형

💡 0으로 나누기 오류 (Division by Zero)

💡 널 포인터 역참조 (Dereferencing a Null Pointer)

💡 메모리 부족 오류 (Out of Memory)

💡 배열 인덱스 초과 (Array Index Out of Bounds)

💡 형식 변환 오류 (Type Conversion Error)

💡 파일 또는 네트워크 접근 실패 (File/Network Access Failure)

💡 스택 오버플로우 (Stack Overflow)

💡 데드락 (Deadlock)

📌 런타임 오류 처리

💡 예외 처리 블록 (Try-Catch)

💡 최종 처리 블록 (Finally)

💡 예외 전파 (Exception Propagation)

💡 사용자 정의 예외 (Custom Exceptions)

📌 런타임 최적화

📌 런타임의 사후 조건

💡 모든 입력 데이터가 정상적으로 처리되었다.

💡 모든 자원이 적절히 해제되었다.

💡 프로그램이 정상적으로 종료되었다.

💡 데이터가 안전하게 저장되었다.

💡 로그와 기록이 완전하게 남았다.

💡 에러 처리 및 예외 관리가 성공적으로 이루어졌다.

💡 사용자 인터페이스(UI)가 올바르게 종료되었다.

💡 성능 및 응답 시간이 예상 범위 내에서 유지되었다.

자바스크립트와 런타임/컴파일 타임

📌 자바스크립트의 특성

📌 자바스크립트와 런타임

📌 자바스크립트와 컴파일 타임

참고문헌

상속보다 합성? 객체지향 설계의 올바른 선택 (Composition and Inheritance)

효율적인 소프트웨어 설계를 위한 핵심 원칙: 관심사의 분리(Separation of Concerns)

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