오브젝티브-C

오브젝티브-C(Objective-C) 로고

오브젝티브-C(Objective-C) 로고와 글자

오브젝티브-C(Objective-C)는 C 언어에서 파생된 객체 지향 프로그래밍 언어이다.

개요

Productivity Products International사의 브래드 콕스가 개발한 오브젝티브-C (Objective-C)는 C 언어에 스몰토크 스타일의 메시지 구문을 추가한 객체 지향 언어이다. 현재, 이 언어는 애플의 매킨토시의 운영 체제인 OS X과 아이폰의 운영 체제인 IOS에서 사용되고 있다. 오브젝티브-C는 애플의 코코아를 사용하기 위한 기본 언어이며, 원래는 넥스트(NeXT)의 넥스트 스텝(NeXTSTEP) 운영 체제에서 주 언어였다. 일반적인 오브젝티브-C는 앞에서 언급한 라이브러리를 사용하지 않는다.

역사

PPI

1980년대 초, 소프트웨어 공학의 일반적 관행은 구조적 프로그래밍의 관습을 따르는 것이었다. 이 프로그래밍 기법은 프로그램을 잘게 쪼개어 프로그래머가 작업하기 쉽도록 하는 기법이었다. 하지만 풀어야 할 문제의 규모가 커짐에 따라 구조적 프로그래밍 기법의 유용성은 감소하였다. 더 많은 프로시저가 작성되어야 하니 재사용성이 떨어지며 프로그램 제어 흐름 또한 복잡해지기 때문이었다. 많은 사람들은 객체 지향 프로그래밍 기법이 이 문제에 대한 해답이 될 수 있지 않을까 생각하였다. 사실, 스몰토크라는 프로그래밍 언어는 이미 이러한 공학 이슈들을 섭렵하고 있었고 세상에서 가장 복잡한 시스템들 중 몇몇이 이 스몰토크 환경에서 작성되었다. 하지만 이 언어에도 한 가지 문제는 있었으니 가상 머신을 사용한다는 점이었다. 스몰토크의 가상 머신은 이미지라고 불리는 객체 메모리를 두고 여기에 모든 개발 도구들을 저장해두었다. 그러다 보니 메모리 요구량이 그 당시에는 비합리적일 정도로 늘어났고, 느리게 동작할 수밖에 없었다. 이는 부분적으로 가상머신이나 컨테이너 개념을 지원하는 하드웨어가 없었기 때문이기도 했다. 오브젝티브-C는 스텝 스톤(StepStone)이라는 회사에 브래드 콕스와 톰 러브라는 두 연구원이 만들었다. 역시 1980년대 초의 일이다. 이 두 사람은 1981년 ITT의 프로그래밍 기술 센터에서 일하던 시절 스몰토크를 처음 접했다. 콕스는 소프트웨어 설계와 프로그래밍에 있어서 재사용성 문제에 흥미를 느끼게 되었고, 스몰토크 같은 프로그래밍 언어가 ITT 시스템 개발자들에게 강력한 개발 환경을 만드는 데 필요불가결한 요소임을 깨닫게 된다. 콕스는 C 언어의 컴파일러를 고쳐 스몰토크의 기능 일부를 추가하기 시작했고, 곧 스스로 OOPC라고 불렀던 C의 객체 지향 버전을 내놓게 되었다. 한편 러브는 1982년에 슐럼버거 리서치(Schlumberger Research)에 채용되었고, 스몰토크-80의 최초 상업적 버전을 써 볼 기회를 얻었다. 스몰토크-80은 이후 오브젝티브-C의 성장에 큰 영향을 미쳤다. 새로운 언어가 가질 실직적인 파급력을 증명하기 위해서 콕스는 기존 툴에 몇 가지 사소한 변경만 가하면 재사용이 가능한 소프트웨어 컴포넌트를 만들 수 있음을 시연해보였다. 특히 컴포넌트들은 객체를 유연하게 지원해야 했고, 라이브럴리들과 함께 제공되어야 했으며, 코드 또는 코드가 필요로 하는 자원들은 하나의 단일 플랫폼, 중립적 포맷으로 저장될 수 있어야 했다. 프로덕티비티 프로덕츠 인터네셔널(Productivity Products International, PPI)이라는 새로운 벤처 회사를 설립한다. 목적은 오브젝티브-C 컴파일러와 강력한 클래스 라이브러리를 결합한 상업 제품을 만드는 것이었다.

NeXT

스티브 잡스는 애플을 떠난 후에 넥스트(NeXT)라는 회사를 설립한다. 1988년, 넥스트는 스텝 스톤에게 오브젝티브-C 사용 허가를 받고, 오브젝티브-C를 지원하기 위하여 컴파일러를 확장한다. 이후 넥스트 스텝 사용자 인터페이스와 인터페이스 빌더를 구축하는데 쓰일 앱 키트(AppKit)와 파운데이션 키트(Foundation Kit)를 개발한다. 비록 넥스트가 내놓은 워크스테이션(Workstation)들은 시장에 강력한 영향력을 행사하진 못 했지만, 그 툴 만큼은 업계에 널리 퍼지게 되었다. 결국 넥스트는 하드웨어 제작을 포기하고 소프트웨어에 집중하기로 방향을 선회하여 넥스트 스텝, 오픈 스텝(OpenStep)을 독립적인 사용자 프로그래밍 환경으로 판매하기 시작했다. 이 때 넥스트 스텝의 무료 버전을 구축하려는 프로젝트 GNU가 시작되었는데, 그 이름은 그누스텝(GNUstep)이며, 오픈 스텝 표준에 바탕을 두었다. 1992년 데니스 글래팅(Dennis Glatting)이 GNU 오브젝티브-C의 런타임을 처음으로 작성했다. 1993년 이후로는 크렌스텐 크랩 토춥(Kresten Krab Thorup)이 덴마크에서 대학생 시절에 만든 런타임이 널리 쓰였고, 토룹 또한 1993년부터 1996년까지 넥스트에서 일했다. 1996년에 넥스트는 애플에 합병되었다. 애플은 오픈 스텝을 기반으로 맥 OS X라는 새로운 운영 체제를 내놓는다. 이 안엔 오브젝티브-C와, 넥스트의 오브젝티브-C 기반 개발 툴이 포함되어 있었다. 프로젝트 빌더(Project Builder)라는 개발 환경이 제공되었고, 인터페이스 빌더라는 인터페이스 설계 툴이 제공되었다. 오늘 날 애플의 Cocoa API 대부분은 오픈 스텝 인터페이스 객체에 기반 둔 것이며, 이것이 현존하는 오브젝티브-C 개발 환경 중 가장 널리 쓰이면서도 중요한 것일 것이다.

특징

• 확장자

.h	헤더파일
.m	소스파일(C, Objective-C를 기술 가능)
.mm	소스파일(Objective-C에서 C++ 클래스를 호출하고자 하는 경우에만 사용할 것)

• 클래스 implementation

   if (self = [super init]) {
       name = [aName copy];
   }
   return self;

• String : Objective-C는 C의 확장으로 C의 String을 그대로 사용할 수 있다.
• 클래스 선언 : interface는 .h에 정의하고 implementation은 .m에 정의한다.
• 프로터피 선언 : 프로퍼티란 클래스 멤버에 접근하기 위한 메소드를 편하게 implementation 하는 방법이다.
• Strong typing과 Weak typing : Strong typing 앞에는 *를 붙인다. Objective-C 포로그래밍을 유연하게 만들어주는 장점 중 하나이다.
• 메소드 정의  : (-) 기호로 시작하는 메소드 타입 식별자는 인스턴트 메소드 임을 의미한다. (+)로 적으면 클래스 메소드,이름 뒤의 (:)콜론은 파라메터를 가진다는 것을 의미한다.

문법

오브젝티브-C는 C 위에 덮인 얇은 층이라 볼 수 있다. 오브젝티브-C는 C++과 달리 C 언어의 엄격한 상위 집합이다. 즉, 모든 C 프로그램은 다 오브젝티브-C로 컴파일 가능하며, 프로그램의 의미 또한 양 언어가 동일하다는 의미이다. 오브젝티브-C는 C 언어와 스몰토크 양쪽에서 유래한 문법을 사용한다. 전처리(preprocessing), 표기(expressions), 함수 선언(function declarations), 그리고 함수 호출(function calls) 등과 같은 대부분의 문법은 C에서 상속되었으며, 객체 지향적인 기능들은 스몰토크 방식의 메시지 전달을 통해 구현되었다. C++와는 달리 다중 상속을 지원하지 않으며, 대신 자바의 인터페이스에 해당하는 프로토콜(protocol)을 정의할 수 있다. 또한 카테고리(category)를 통해 기존 클래스에 새로운 메소드를 추가함으로 클래스의 기능을 확장할 수 있다. 이는 상속을 통해서만 기능을 확장할 수 있는 대다수의 객체 지향 언어와 크게 구별되는 특성이다. C++이나 자바 등과 달리 객체에 대해서 완전한 동적 형 변환(dynamic typing)을 지원한다.

1. 메시지 : 객체 지향 프로그래밍을 지원하기 위해 내부적으로 추가된 문법이다. 객체 지향 프로그래밍에 대한 모델로 메시지를 객체에 전달하는 방식을 채용하고 있다. 이는 스몰토크와 매우 유사하다. 하지만 이는 C++와 시뮬라(Simula) 프로그래밍 모델과는 구별된다. 이러한 특징은 중요한 의미를 갖는다. 오브젝티브-C의 기본적인 차이점은 메소드를 호출하는 것이 아니라 메시지를 전달한다는 점이다.
2. 클래스의 선언과 구현 : C++와 유사하게 클래스의 선언과 구현은 헤더파일과 소스파일로 나뉜다. 헤더파일의 확장자는 .h로 동일하나, 소스파일의 확장자는 .c나 .cpp가 아닌 .c 에 대응한 .m 또는 .cpp에 대응하는 .mm이다. 확장자가 .m 또는 .mm으로 정해진 이유는 단지 .o와 .c가 C에 의해서 사용되고 있기 때문이다.
3. 프로토콜(Protocols) : NeXT는 오브젝티브-C에 다중 상속을 스펙(specification)에 도입하기 위하여 확장하였지만, 구현하지는 못 했으며, 단지 프로토콜만을 도입했다. 이것은 C++에서 추상적으로 다중 상속되는 기본 클래스 또는 자바나 C#에서 인터페이스 성취를 위한 패턴이다. 오브젝티브-C는 비공식 프로토콜(informal protocol)이라 불리는 ad-hoc 프로토콜과, 공식 프로토콜(formal protocol)이라 불리는 컴파일러가 강제하는 프로토콜을 통해 다중 상속과 유사 기능을 하도록 만들 수 있다. 참고로 후에 개발된 자바의 경우, 다중 상속을 지원하지 않고 인터페이스라는 이름으로 오브젝티브-C의 프로토콜의 개념을 사용한다. 비공식 프로토콜은 클래스가 구현할 수 있는, 구현하기 위하여 선택한 메소드 리스트이다. 이것은 문서에 명세 되어 있는데, 언어 안에는 그 리스트를 표현하기 위한 문법이 없기 때문이다. 비공식 프로토콜은 종종 선택적 메소드를 포함하는데, 이 메소드가 구현되면 클래스의 동작이 바뀔 수 있기 때문이다. 예를 들어, 텍스트 필드 클래스는 유저가 타이핑한 글을 자동 완성 기능을 수행하기 위한 선택적 메소드를 가진 비공식 프로토콜 구현하기 위한 대리자를 가질 수 있다. 그 텍스트 필드는 그 위임이 그 메소드 반영을 통해서 구현되며, 그것이 분명하면 자동 완성 기능을 지원하기 위하여 그 위임된 메소드를 호출한다. 공식 프로토콜은 자바와 C#의 인터페이스와 유사하다. 공식 프로토콜은 클래스가 메소드들을 구현하기 위한 리스트이다. 오브젝티브-C 2.0 이전 버전에서는 클래스는 자신 스스로 채택하여 선언한 프로토콜 안에 들어 있는 모든 메소드를 구현해야 한다고 요구하고 있다. 반면 컴파일러는 선언된 프로토콜이 가지고 있는 모든 메소드가 구현되지 않았다면 에러를 생략할 것이다. 오브젝티브-C 2.0은 프로토콜 안에 있는 특정 메소드가 선택적이라 표시하기 위한 지원을 추가했으며, 컴파일러는 선택적 메소드들을 강제로 구현하지 않을 것이다. 오브젝티브-C가 가지고 있는 프로토콜 개념은 자바나 C#의 인터페이스와는 좀 다르다. 왜냐하면 클래스를 구현할 때, 특정 프로토콜을 구현하도록 선언하지 않아도 그 프로토콜을 구현할 수 있기 때문이다. 그 차이는 외부 코드에서는 알 수 없다. 공식 프로토콜은 어떤 구현도 제공할 수 없으며, 단순히 특정한 프로토콜을 만족하는 클래스는 해당 프로토콜에 속한 모든 메소드를 구현해야 한다는 것을 강제하기 위해 쓰인다. 넥스트/애플 라이브러리에서 프로토콜은 분산 객체 시스템(Distributed Objects system), 어떤 원격 시스템에서 일하는 객체의 능력을 표현하기 위하여 자주 사용된다.

종류

오브젝티브-C++

GNU 컴파일러 모음(GCC)과 클랭에 대한 프론트엔드가 수용하는 변종 언어이다. C++와 오브젝티브-C 문법의 모음을 이용하는 소스 파일을 컴파일할 수 있다. 오브젝티브-C++는 C++에 오브젝티브-C의 C 추가 확장 기능을 포함한다.

오브젝티브-C 2.0

2006년 세계 개발자 회의에서 애플은 "현대적인 가비지 컬렉션, 문법 기능 향상, 런타임 성능 개선, 64비트 지원"을 포함하는 오브젝티브-C 언어의 리비전으로 오브젝티브 C-2.0 공개를 발표하였다.

위기

WWDC 2014에서 새로운 프로그래밍 언어인 Swift가 발표되었다. 더 간단한 표현과 스트립트 언어와 같은 실시간 코드 실행 등의 강력한 성능을 갖추며, Obj-C의 뒤를 잇는 애플의 차세대 프로그래밍 언어로 자리매김할 것이라는 선언 하에 앞으로는 Swift를 중심으로 개발자 지원이 이루어질 것으로 보였다. Obj-C 코드 사이에 Swift 코드를 섞어 쓸 수도 있는 등 여러 가지 배려가 이루어지는 상황이었지만 애플의 배려에 안주하다가는 어떤 문제가 야기될 지는 뻔한 일이다.

참고자료

• 〈Objective-C〉, 《위키백과》
• 오늘 마감, 〈Objective-C 특징〉, 《다음 블로그》, 2010-06-22
• 〈Objective-C〉, 《에브리피디아》

같이 보기

• C++
• C 언어
• OS X
• IOS
• Swift
• 객체 지향 언어
• 프로그래밍 언어

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