2. 개발 환경과 첫걸음

Ada 코드를 작성하기 전에 전문적인 개발 환경을 설정하는 것이 필수적입니다. 이 섹션에서는 Ada의 주요 컴파일러인 GNAT 툴체인과 일반적인 통합 개발 환경(IDE)에 대해 다룹니다. 그런 다음 독자가 기본적인 Hello, World! 프로그램을 컴파일하고 실행하는 과정을 안내하며, 처음부터 모범 사례를 확립합니다.

2.1 GNAT 툴체인

GNU NYU Ada Translator (GNAT)는 가장 널리 사용되는 Ada용 컴파일러 및 툴체인입니다. 무료이며 오픈 소스이고, GNU 컴파일러 모음(GCC)의 일부입니다. GNAT 프로젝트는 1992년 미국 공군이 뉴욕 대학교(NYU)에 계약을 의뢰하여 시작되었습니다. 목표는 다가오는 Ada 9X 표준화 과정(Ada 95가 됨)을 지원하기 위해 고품질의 무료 Ada 컴파일러를 만드는 것이었습니다. 결과물인 컴파일러의 저작권은 자유 소프트웨어 재단(Free Software Foundation)에 양도되어 지속적인 가용성을 보장했습니다.

GNAT의 원저자들은 나중에 AdaCore를 설립하여 GNAT 기술에 대한 상용 등급의 지원, 도구 및 지속적인 개발을 제공했습니다. AdaCore는 GNAT의 무료 커뮤니티 에디션과 상업적으로 지원되는 버전인 GNAT Pro를 모두 제공합니다.

GNAT 툴체인의 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다:

• GNAT Compiler (gcc): Ada 소스 코드(.ads, .adb 파일)를 목적 파일(.o 파일)로 변환하는 컴파일러입니다.

• GNAT Binder (gnatbind): 컴파일러가 생성한 Ada 라이브러리 정보(.ali) 파일을 처리하여 컴파일 단위 간의 일관성을 확인하고 의존성을 해결하는 도구입니다.

• GNAT Linker (gnatlink): 목적 파일들을 Ada 런타임 라이브러리와 연결하여 실행 파일을 만드는 최종 도구입니다.

• GNAT Make (gnatmake): 컴파일-바인드-링크 과정을 자동화하는 유틸리티입니다. with 절을 통해 Ada 소스 파일의 의존성을 분석하고 필요한 파일만 올바른 순서로 자동으로 컴파일합니다.

• GNAT Project Manager (gprbuild): 프로젝트 파일(.gpr)을 사용하여 여러 소스 디렉토리, 다른 언어, 다양한 컴파일러 옵션을 가진 복잡한 프로젝트를 관리하는 더 진보된 빌드 도구입니다.

GNAT 커뮤니티 에디션의 설치 지침은 AdaCore 웹사이트에서 찾을 수 있습니다. 리눅스 시스템에서는 배포판의 패키지 관리자를 통해 GNAT을 직접 설치할 수 있습니다(예: 데비안 기반 시스템에서는 sudo apt install gnat, 페도라 기반 시스템에서는 sudo dnf install gcc-gnat).

2.2 통합 개발 환경(IDE)

Ada 코드는 어떤 텍스트 편집기에서든 작성할 수 있지만, 언어 인식 기능이 있는 IDE를 사용하면 생산성이 크게 향상됩니다. 주요 옵션으로는 GNAT Studio와 Visual Studio Code가 있습니다.

GNAT Studio

GNAT Studio는 AdaCore에서 개발한 Ada와 SPARK 전용의 경량 IDE입니다. Ada 코드의 편집, 빌드, 디버깅 및 형식적 검증을 위한 긴밀하게 통합된 환경을 제공합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다:

• 프로젝트 관리: GNAT 프로젝트 파일(.gpr)을 생성하고 관리하기 위한 마법사.

• 소스 코드 편집기: 구문 강조, 코드 완성 및 소스 탐색 기능 제공.

• 빌드 통합: 프로젝트를 빌드, 정리, 실행하기 위한 원클릭 동작.

• Ada 인식 디버거: 태스크 상태, 보호 객체, 복잡한 레코드 형식과 같은 Ada 고유의 구조를 이해하는 GDB용 그래픽 프론트엔드.

GNAT Studio에서의 일반적인 작업 흐름은 새 프로젝트를 만들고, 소스 파일을 추가하고, 'Build -> Project -> Build All' 메뉴를 사용하여 컴파일한 다음, 'Debug -> Run' 메뉴를 사용하여 애플리케이션을 실행하거나 디버깅하는 것을 포함합니다.

Visual Studio Code와 AdaCore 확장 프로그램

Visual Studio Code(VS Code)는 AdaCore의 공식 확장 프로그램을 사용하여 Ada 개발을 위해 구성할 수 있는 인기 있는 범용 코드 편집기입니다. AdaCore.ada 확장 프로그램은 Ada 언어 서버를 통합하여 풍부한 언어 지원을 제공합니다.

VS Code에서 Ada 개발 환경을 설정하려면:

1. Visual Studio Code를 설치합니다.
2. GNAT 툴체인을 설치하고 시스템의 PATH에 있는지 확인합니다.
3. VS Code 마켓플레이스에서 AdaCore.ada를 검색하여 'Ada & SPARK' 확장 프로그램을 설치합니다.

확장 프로그램은 다음 기능을 제공합니다:

• 구문 강조, 코드 탐색 및 자동 완성.

• VS Code 작업을 통한 프로젝트 빌드를 위한 gprbuild와의 통합. 기본 빌드 작업은 Ctrl + Shift + B 단축키로 실행할 수 있습니다.

• 사용자가 중단점을 설정하고, 코드를 단계별로 실행하고, 변수를 검사할 수 있는 디버깅 지원.

VS Code에서의 일반적인 작업 흐름은 작업 공간 폴더를 만들고, GNAT 프로젝트 파일(.gpr)을 추가하고, 소스 코드를 작성하고, 내장된 작업을 사용하여 프로그램을 컴파일하고 디버깅하는 것을 포함합니다.

2.3 기본적인 프로그램: Hello, World!

어떤 새로운 언어에서든 전통적인 첫 번째 프로그램은 Hello, World!입니다. Ada에서는 이 간단한 프로그램조차도 언어의 구조와 철학에 대한 여러 핵심 개념을 소개합니다. 다음 예제는 이 학습서의 모든 코드에 사용될 Clair 코딩 스타일 가이드에 따라 작성되었습니다.

hello.adb라는 이름의 파일을 만듭니다. 파일 이름을 주 프로시저 이름과 일치시키는 관례는 컴파일러 경고를 피하는 데 중요합니다.

with Ada.Text_IO;

procedure hello is
begin
  Ada.Text_IO.put_line ("Hello, World!");
end hello;

명령줄에서 이 프로그램을 컴파일하고 실행하려면 gnatmake를 사용합니다:

$ gnatmake hello.adb
$./hello
Hello, World!

gnatmake 명령어는 최종 실행 파일 hello를 생성하기 위해 컴파일(gcc -c hello.adb), 바인딩(gnatbind hello.ali), 링킹(gnatlink hello.ali)의 세 단계를 자동화합니다.

이 간단한 프로그램을 분해해 보겠습니다:

• with Ada.Text_IO;: 이것은 with 절입니다. 라이브러리 패키지 Ada.Text_IO에 대한 의존성을 선언합니다. 이로써 put_line 프로시저와 같은 해당 패키지 내의 공개 선언들을 hello 프로시저에서 사용할 수 있게 됩니다. 이것이 Ada에서 모듈성을 위한 기본적인 메커니즘입니다. 첫 번째 프로그램부터 Ada는 의존성을 명시적으로 선언해야 하는 구조화된 모듈식 접근 방식을 강제합니다. 이는 전역적이고 암묵적으로 사용 가능한 I/O 함수를 가질 수 있는 언어들과 대조됩니다.

• procedure hello is ... end hello;: 이것은 주 프로그램 단위를 정의합니다. Ada에서 프로그램의 진입점은 매개변수 없는 프로시저입니다. 구조는 다음과 같습니다:

  • procedure 키워드와 이름(hello).

  • is 키워드, 이는 프로시저의 헤더와 선언부를 분리합니다. is와 begin 사이의 공간은 지역 변수, 형식 또는 중첩된 서브프로그램이 선언될 위치입니다.

  • begin 키워드, 이는 실행 가능한 문장의 시작을 표시합니다.

  • end hello; 문장, 이는 프로시저의 끝을 표시합니다. 프로시저 이름(hello)을 명시적으로 반복하는 것은 가독성을 향상시키고 컴파일러가 블록이 올바르게 일치하는지 확인하는 데 도움이 되는 스타일 관례입니다.

• Ada.Text_IO.put_line ("Hello, World!");: 이것은 서브프로그램 호출입니다.

  • Ada.Text_IO.put_line: 점 표기법을 사용하여 Ada.Text_IO 패키지 내에 위치한 put_line프로시저를 호출합니다. 이 명시적 한정은 네임스페이스 오염을 피하고 서브프로그램이 어디에 정의되어 있는지 명확하게 하는 모범 사례입니다.

  • (...): Clair 스타일 가이드에서 요구하는 대로 서브프로그램 이름과 여는 괄호 사이에 공백을 사용하여 서브프로그램 호출을 다른 구조와 시각적으로 구별합니다.

  • "Hello, World!": 이것은 문자열 리터럴이며, put_line 프로시저에 전달되는 인수입니다.

  • ;: 세미콜론은 Ada에서 문장 종결자입니다.

이 첫 번째 프로그램의 구조는 Ada 설계의 핵심적인 측면을 드러냅니다: 툴체인은 지능적이고 언어를 인식합니다. gnatmake가 호출될 때, 단순히 주어진 파일을 컴파일하는 것이 아닙니다. Ada 소스를 파싱하고, with Ada.Text_IO; 절을 읽고, 미리 컴파일된 Ada.Text_IO 라이브러리 단위에 대해 링크해야 함을 이해합니다. 언어의 모듈성 기능과 빌드 도구 간의 이러한 긴밀한 통합은 대규모의 다중 파일 시스템 관리를 다루기 쉽게 만들어, 언어의 원래 설계 목표 중 하나를 충족시킵니다.