신뢰성과 안전성 (reliability and safety)

소프트웨어 시스템에서 신뢰성(reliability)은 명시된 기간 동안 의도된 기능을 오류 없이 수행하는 확률을 나타내며, 안전성(safety)은 오작동이 치명적인 사고로 이어지지 않도록 하는 시스템의 속성을 의미합니다. Ada는 컴파일 시점에 수행되는 정적 검사(static check)와 실행 시점에 이루어지는 런타임 검사(runtime check)를 언어 차원에서 지원합니다.

정적 검사는 프로그램 실행 전 소스 코드를 분석하여 오류를 탐지 및 방지하는 과정입니다. Ada 컴파일러는 타입 불일치, 서브프로그램 호출 시의 매개변수 오류, 패키지의 비공개(private) 영역 접근 위반, 초기화되지 않은 변수의 사용 가능성 등 다양한 종류의 결함을 컴파일 단계에서 검출합니다.

이러한 정적 분석의 기반은 Ada의 강타입 시스템(strong type system)입니다. 이 시스템은 서로 다른 데이터 타입 간의 연산을 허용하지 않습니다. 예를 들어, Meters로 정의된 거리 타입과 Kilograms로 정의된 무게 타입 변수 간의 산술 연산은 컴파일 시점에 오류로 처리되어 데이터의 의미상 오류를 방지합니다. 이러한 정적 검증은 개발 초기 단계에서 논리적 오류를 식별하여 소프트웨어의 견고성(robustness)과 신뢰성을 향상시킵니다.

정적 분석만으로 탐지하기 어려운 동적 오류에 대응하기 위해, Ada는 프로그램 실행 중에 이루어지는 런타임 검사(runtime check)를 통해 예외적 상황에 대응합니다. 언어 표준에 명시된 런타임 검사는 다양한 종류의 오류를 감지합니다. 여기에는 배열 인덱스 범위 초과나 정수 오버플로와 같은 메모리 및 데이터 무결성 저해 동작, 초기화되지 않은 코드를 호출하는 프로그램 논리 오류, 그리고 종료된 태스크에 접근하려는 동시성 오류 등이 포함됩니다. 런타임 검사가 실패하면, 시스템은 미정의 상태(undefined state)가 되는 대신 제어된 방식으로 예외(exception)를 발생시킵니다. 개발자는 예외 처리 구문을 통해 이러한 상황에 대응할 수 있습니다.

또한, Ada는 선언적 명세를 통해 서브프로그램의 동작을 정의하는 계약 기반 프로그래밍(Programming by Contract)을 지원합니다. 개발자는 서브프로그램 실행 전에 만족해야 할 사전조건(precondition)과 실행 후에 보장해야 할 사후조건(postcondition)을 명시할 수 있습니다. 이러한 계약은 실행 중에 검증되어 프로그램의 논리적 정확성을 보증합니다.

Ada의 런타임 검사는 실행 중에 특정 오류를 감지하지만, 그보다 더 높은 수학적 정확성이 요구될 경우 정형 검증(formal verification)을 사용할 수 있습니다. 그 예시인 SPARK는 Ada의 검증 가능한 부분집합(verifiable subset)으로서, 코드에 명시된 계약이 모든 실행 경로에서 만족됨을 정적 분석을 통해 증명합니다.

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저 부분을 객관적으로 작성하기 위해 한 일주일 검토한 것 같습니다.

글에 주관적 표현이 전혀 없지요. 그러면서 자연스럽고.

러스트로는 저런거 안 되요 ㅎㅎ

안전성 신뢰성 원하시면 러스트 말고 Ada 사용하셔야 되는겁니다.

그런데 러스트, Ada 쓸바에는 C/C++ 쓰는게 낫죠 ㅎㅎ