먼저 계층글을 쓰는 점을 양해 부탁드립니다.

보통 C가 어렵다는 분들이 많은 것 같습니다. 저도 그랬던 것 같고요. 저의 과는 컴퓨터만 다루는 게 아니지만, 컴퓨터도 중요한 일부고 해서 C 언어 강의가 1학년에 배우는 전공 필수였습니다. 전 이 과목을 스킵하다가 졸업 직전에 들었습니다.

초수강은 1학년에 했지만 F였고요. 이후에 마음 먹고 전공 공부 시작한 다음에, 다른 것들은 대체로 그냥 수학 과목이었는데, 컴퓨터는 아니더군요. 남들이 수강하며 받아온 C 언어 프로그램 짜보겠다, "teach yourself" 어쩌고 하는 책 21일 완성이라기에 그거 읽겠다, 속된 말로 "깔짝깔짝"하다 포기했습니다. 한 달도 훨씬 덜 걸렸습니다, 포기할 때까지요.

어렸을 때 BASIC을 조금 배운 적이 있는데, 그땐 이렇게 재미없지 않았습니다. 그래픽은 어떻게 하는지 몰랐지만, 키보드 입력 받아서 화면에 찍는 정도는, 프로그램이 뭐다, 하는 감이 있었습니다. 그냥 순서도 만들어서 옮겨놓는 거, 정도의 감이었지만요. 한데 C는 그거 갖고 안 되더군요.

첫 번째 스트레스는 pointer였던 것 같습니다. 근본적으로 도대체 왜 포인터가 있어야 되는지, 그게 이해가 안 됐습니다. 제가 BASIC을 통해 아는 한, 프로그래밍은 그냥 문제 해결 방식을 순서도 같이 언어에 독립되게 기술하고 기계적으로 옮겨주는 것이어야 했습니다. (그땐 물론 표현이 이렇게 정확하진 않았으나, 후일 돌이켜 보니, 당시 답답했던 느낌의 정체는 이것이었죠.) 한데 대체 왜 포인터 따위가 있어야 되는지 이해가 안 갔습니다.

더구나 주소라는 건 더 말이 안 됐습니다. 사람은 "변수"란 말 충분히 이해합니다. 하다못해 식당 팁을 계산하고 싶어도, 팁을 18% 정확히 준다 해도, 밥값은 그때그때 다른 거 아니겠습니까? 그런데 변수의 "주소"는 도대체 뭔지 모르겠더군요.

다음은 함수였습니다. 전 수학을 좋아합니다. 함수의 개념도 정확히, 아주 정확히 이해하고 있다고 생각합니다. 그런데.. 어려운 건 그게 아니었습니다. 첫째, 함수의 패러미터로 어레이가 넘어오면 이건 포인터랑 같다... 아니, 어레이는 똑같은 데이터가 여러 개 있을 때 편하게 처리하자고 만든 거고 포인터는 뭔지 정체도 모르는 건데 이 둘이 왜 같아지는지 모르겠더군요. 둘째, "스택 영역" 운운... 그땐 불행히도 scope 개념을 몰랐습니다. 알긴 했지만 명시적이지 않았습니다. 뜬금없이 메모리가 스택, 힙, 전역공간, 텍스트 영역(이걸 뭐라고 부르는지 잊었습니다) 등등으로 구성되는데... 운운하더군요. 불행히도 단박에 변수와 메모리를 연결지을 통찰력이 없었습니다. 게다가 function pointer.. 이게 또한 어이가 없더군요. 아니, 도대체 덧셈에 주소가 어디 있나요 주소가? 라플라스 변환의 주소는 또 뭔가요?

그리고 type casting입니다. 특히 malloc으로 dynamic allocation을 해주면, (지금에야 알지만) 램(정확히는 프로세스에 할당된 가상 메모리 공간)의 일부를 누군가가 잡아놓고 그 주소를 리턴합니다. 그리고 거기엔 타입이, 메모리가 그러하듯 없고요. 쓰려면 타입 캐스팅으로 강제로 타입을 부여하고 써야 합니다. 한데 전 타입 캐스팅을 이해 못 했습니다.
int x = 3; 좋습니다. x란 변수가 있고 얘는 정수입니다. char c = 'b'; 네. c는 문자를 담는 변수고 현재 'b'입니다. 그런데...
x = (int) c; ?????? 아니, 왜 문자가 정수와 같단 말입니까???

프로그래밍 언어는, 적어도 제겐, 매끄러운 문제 해결의 기술 방식이어야 하는데, 이건 도대체 이상한 게 너무 많았습니다. 그래서 2주인지 3주인지 한 달도 안 되어 접었습니다.

근데, 지금은 어플리케이션 개발자는 아니지만 어쨌든 컴퓨터 분야에서 일하고 있습니다. C는 쉽다고 생각하고 있습니다. 정확히는, 그때 접고 C를 다시 배운 적도 없습니다. 그냥, 대부분의 내용을 이미 알거나 깨우친 상태에서 K&R의 그 고전적인 책을 한 번 읽은 게 다입니다. 그 *, (), [] 얘네들 갖고 연산 순서 복잡하게 해놓는 그 대목을 포함해서, 읽기 시작할 때 이미 전체를 다 아는 상태였습니다.

C++ 역시 어렵지 않다고 생각합니다. 최소한 1, 2만 라인 코드 짜면서 에러 메시지 때문에 구글링 한 적은 거의 없습니다. 기억하는 건 하나도 없습니다. 컴퓨터 접고 다시 손에 잡은 첫 언어가 C++이었습니다. 한 8시간 정도 했던 거 같고 2주쯤 걸렸습니다. 이후부터 딱히 C++ 문법을 추가로 공부한 적은 없습니다. 에러 메시지 때문에 구글링.. 이거 C 처음 배우다 포기한 몇 주 동안 진짜 많이 했습니다. "array 함수 어떻게 패스" 이런 거 네이버 검색도 많이 하고요. 그런데 C++을 익히는 기간이 지나고 나서는 이런 일도 거의 없었습니다.

그 사이에 두 가지 일이 있었습니다. 첫째, 논리회로를 정말 열심히 공부했습니다. 둘째, 8051 펌웨어 올리는 전필 실험 과목을 신청해서, 친구가 실험하는 걸 한 학기 구경했습니다.

8051 실험은 거의 대부분이 기억 안 납니다. 친구 어깨 주물러 주기, 담배 피울 때 같이 옆에 서 있기, 가끔 술 사주기, ... 이런 게 제 일이었습니다.  딱 한 장면 기억이 납니다. P1인지 P0란 이름이 붙은 레지스터에 값을 넣으면, 그 2진수 패턴에 따라 빛이 "물리적으로" 반짝반짝 바뀌더군요. 충격이었습니다. 베이직.. 배우던 시절엔 기껏해야 키보드 입력 -> 모니터 텍스트 출력 수준이고 그게 왜 일어나는지 전혀 관심도 없었죠. printf 때리면 원래 나오는 건지 알았습니다. 동시에 소프트웨어는 물리적인 세계랑 하등 상관없는 얘긴 줄 알았습니다. 그런데 그게 아니라, P1에 값을 요리조리 바꿔주니 물리적인 세계가 변하더군요.

그리고 그 학기에 그 과목만 C를, 그것도 전적으로 친구 덕에 찍고, 다음 학기엔 논리회로를 들었습니다. 처음엔 무슨 유치한 집합 연산 같더군요. combinational logic을 어떻게 만드는지야 알았지만, 이걸로 "뭐 하자는 플레이인지" 모르겠더군요. 그냥 퀴즈 내주면 풀고, 숙제 내면 그려가고 고작이었습니다. 그러다가 덧셈, 뺄셈을 선택적으로 하는 논리회로를 볼 기회가 생겼습니다. 그러니까 뭔가 감이 왔습니다.

컴퓨터는 겉보기엔 엄청나게 대단하고 복잡합니다. 그런데, 따지고 보면, 베이직만 생각해도-그때는 다행히도 함수 개념이 없었습니다, 베이직에선 goto를 써본 게 다고요-, 연산은 아주 단순한 몇 가지 뿐이었습니다. 단지 문제는 그 연산을 그때그때 선택적으로 해준다는 것 뿐이었고요. 한데, 이 감/가산기를 보니 사태는 너무 분명하더군요.

논리회로란, 모든 유한 개의 입력에 대해 1비트 크기의 출력이 뭐가 나와야 하는지 정의하기만 하면, 어찌 되었든 회로로 나올 수 있습니다. 따라서 컴퓨터란, 일단 모든 가능한 피연산자 조합( 32비트 피연산자 2개면, 2의 32승의 제곱 )이 입력으로 들어갈 때, 연산 종류를 지정하는 컨트롤 신호의 모든 가능한 패턴에 대해 출력이 어떤 것이 나와야 하는지 일일이 명시하기만 하면 구현될 수 있다는 통찰이 생기더군요.

물론 사실과 약간 다르나, 김화백의 말을 빌어 "더 이상의 자세한 설명은 생략"하겠습니다. 그리고 프로그램이란 게, 별 게 아니고 단지 논리회로에 입력의 일부로 들어가는, 저 제어신호의 집합일 뿐이란 생각이 들더군요. 감/가산만 하는 컴퓨터의 제어 신호는 1비트, 0 또는 1입니다. 하지만 거기에 곱셈까지 하려면, 제어 신호가 최소 2비트로 늘어야 되죠.

우리가 보는 건, 기괴한 소스 코드란 걸 저도 이미 알고 있었습니다. 저는 도대체 그놈의 소스 코드를 컴퓨터가 어떻게 알아먹나, 이것도 신기했더랬는데, 이젠 알겠더군요. 어느 대인배가 그걸 논리회로에 들어갈 제어신호로 무조건 번역해줘야 합니다.

앞서 제가 어려웠던 몇 가지를 나열했었습니다.

우선 변수의 '주소' 개념... 이건 이제 당연하게 느껴지더군요. 변수는 별 수 없이 RAM에 들어갑니다. (역시 김화백을 재인용하겠습니다.) 램은 2진수 8자리를 집어넣을 수 있는, 똑같이 생긴 셀이 주소를 갖고 다닥다닥 붙은 구조입니다. (개념상.. 그리고 논리회로에서 배우죠.) 변수는 여기 저장될 수밖에 없으니 주소가 생기는 것이구요.

함수.. 역시 마찬가집니다. 소스 코드, 프로그램은 우아한 연산처럼 보이지만, 결국 제어신호로 번역되어 어딘가 저장되어야 합니다. 그럴 데는 메모리 뿐이고, 당연히 주소를 가집니다. function pointer는 이 프로그램이 올라가 있는 메모리 상의 주소여야 합니다. 원한다면, 이걸 int로 강제 캐스팅해서 쓰레기값을 쓰는 것도 (당시에는) 가능하다고 생각했습니다.

type casting.. 마찬가지로 메모리엔 타입이 없고 타입이 있는양 속고 속이는 건 사람의 편의를 위해 컴파일러가 하는 짓입니다. 그러니 해당 메모리를 int로 쓸지, char 어레이처럼 간주하고 쓸지는 사람 마음일 수도 있습니다. 중심은 메모리에 뭔가가 있다는 거고요.

그외에도.. 제가 궁금했던 대부분의 문제가 논리회로를 이해하면서 이해가 되었습니다. 어떻게 모니터를 컴퓨터가 통제하는가, 모니터는 픽셀의 집합입니다. 한데 픽셀 각각은 24비트 정도의 유한한 상태만 가집니다. 7-segment LED처럼, 이 유한 상태 중 하나를 비트 패턴으로 갖고 있으면(FSM의 state), 논리/아날로그 회로가 물리적으로(모니터 픽셀 색깔로) 번역합니다. 프로그램이 하는 일은, 현재 이 유한 상태가 무엇이어야 하는지 약속된 장소에 그 비트 패턴을 지정해주는 일이고요.

C++를 공부할 때도 마찬가지로, 해당 프로그램 요소가 특히 C와 어떻게 관련이 있는지 고민을 많이 했습니다. class는 구현의 관점에서 struct와 비슷해 보였습니다. 단지 member function이 있는데, 이건 function pointer라는 훌륭한 물건이 있습니다. 어느 object가 이걸 부르냐에 따라, 내부 데이터가 달라 동작이 다른 셈인데, 이 function에 자기 자신(this pointer)을 암묵적으로 집어넣으면 해결됩니다. template은.. 컴파일 1단계(C++ -> C, 역시 자세한 설명은..)에서 T라고 된 부분을, instantiation을 만날 때마다 해당 type으로 대체한 코드를 생성한 뒤, 참조할 수 있게끔 extern declaration을 삽입해 주면 될 것 같더군요.

이런 것들은 전부 low level의 요소들인 것 같습니다. 이 모든 걸 완벽하게 알아도, 네비에 쓰이는 최단 경로 알고리즘을 아는 건 또 전혀 다른 문제입니다. 하지만, 이런 건 있는 것 같습니다.

제가 C에 처음 좌절하는 기간 동안, 구현이 너무 부담스러웠습니다. "학생 관리 프로그램 짜오세요" 하면, 먼저, 학생 레코드를 어레이로 할지 링크드 리스트로 해야만 하는지(할지..가 아닙니다..;;;), 어레이 크기를 동적할당 해야 하는지.. 이런 거부터 고민했었습니다. 어려운 문제일수록 작은 건 된다고 생각하고, 큰 것에만 집중해야 하는데, 신경이 작은 데로 너무 분산되니, 알고리즘이고 뭐고 없었던 거죠.

그런데 이 "찌질한" 문제들을 클리어하고 나니까, 아, 이게 아니구나, 이 산이 아니었구나, 하는 느낌이 오더군요. 사실.. 5개나 10개 정도의 트럼프 카드야 대충 쓱 보고 정렬할 수 있습니다. 하지만 제아무리 사람이라도, 10만개쯤 되는 카드를 순서대로 쓱 보고 정렬할 수 있을까요? 아무 조직적 방법 없이요?

안 되겠지요. 평범한(저 포함) 사람은 insertion sorting을 쓸 겁니다. 일단.. 한 장 꺼내고, 다음 꺼 꺼내서 앞에 꺼랑 비교합니다. 세 번째 꺼내서 앞의 두 개랑 비교하죠. 그럼 세 장은 정렬되어 있습니다. 네 번째 꺼내서 이 셋이랑 비교, 적절한 위치에 끼우죠. 이 과정을 10만번 반복합니다.

이 설명엔 '프로그래밍 언어'와 관련된 건 하나도 없습니다. 하지만 제가 C를 잘 모를 땐, 이렇게 C와 상관없는 부분을 분리해서 생각할 엄두가 안 났습니다. C 문법을 잘 알게 되고 나서는, C 문법이 이런 의미에서 다는 커녕, 바닷가의 조개만도 못한 존재라 해도 별 수 없단 생각이 들더군요.

얘기가 꽤 길어졌습니다. 제가 느끼기에 C든 C++이든 그렇게 어려운 언어 같지는 않습니다. 단지 C가 역사가 오래다 보니, 하드웨어에서 그다지 멀어지지 못했기 때문에, 고급 언어에서 기대되지 않는 측면이 많이 포함되어 문제를 어렵게 만드는 것 같습니다.

길어서 다 읽으신 분이 있을지 모르겠는데, 어떻게 생각하시는지 궁금합니다.