GNU 옥타브

3. 기술적 특징

옥타브는 C++(C++)와 표준 템플릿 라이브러리(STL)를 사용하여 작성되었다.^[1] 옥타브는 옥타브 스크립팅 언어를 실행하기 위해 인터프리터를 사용한다.^[1] 동적으로 로드할 수 있는 모듈을 사용하여 확장할 수 있다.^[1] 옥타브 인터프리터는 플롯, 그래프 및 차트를 생성하고 저장하거나 인쇄하기 위해 OpenGL 기반 그래픽 엔진을 갖추고 있거나, gnuplot을 사용할 수도 있다.^[1] 행렬 계산에서 BLAS(BLAS)를 호출하므로 빠르고 신뢰성이 높다.^[2] Octave 4.0부터 OpenMP가 기본적으로 활성화되어 있어, 시스템에 구현되어 있는 경우 계산 속도 향상을 기대할 수 있다.^[2]

4. 프로그래밍 언어로서의 옥타브

옥타브 언어는 인터프리트 형식의 프로그래밍 언어이다. C 언어와 같은 구조적 프로그래밍 언어이며, 많은 일반적인 C 표준 라이브러리 함수를 지원하고, UNIX 시스템 호출 및 함수도 지원한다.^[23] 함수 인수가 불필요한 중복을 피하기 위해 copy-on-write 방식으로 처리되지만, 참조에 의한 인자 전달은 지원하지 않는다.^[24]

옥타브 프로그램은 함수 호출 목록 또는 스크립트로 구성된다. 구문은 행렬 기반이며 행렬 연산을 위한 다양한 기능을 제공한다. 다양한 자료 구조를 지원하며, 객체 지향 프로그래밍도 허용한다.^[25]

4. 1. 문법적 특징

• 기본적으로 매트랩과 동일한 문법을 가지고 작성된다.
• 탭 완성(TAB completion)을 지원한다. 즉, 명령 라인에서 처음 몇 글자만 입력한 상태에서 탭(TAB) 문자를 입력하면 입력된 글자 시작과 일치하는 변수와 함수, 파일 이름을 완성한다.^[30]
• 인터렉티브 모드로 실행할 때, 옥타브는 기존에 입력한 명령어를 내부 버퍼에 저장하고 있으며 이렇게 기록된 명령어는 나중에 편하게 불러서 다시 쓸 수 있다.
• 옥타브의 `&&` 및 `||` 논리 연산자는 단락 회로 방식으로 평가된다. 이는 C 언어의 해당 연산자와 유사하며, 요소별 연산자 `&` 및 `|`와는 대조적이다.^[54]
• C와 유사한 증가 및 감소 연산자 `++` 및 `--`를 접두사 및 접미사 형태로 모두 포함하고 있다.
• 옥타브는 확장 할당을 지원한다. (예: `x += 5`)
• GNU 옥타브는 Lisp의 `unwind_protect`를 모델로 한 제한적인 형태의 예외 처리를 지원한다.^[58]
• 명시적인 상한 없이, 지정되지 않은 수의 인수를 받는 함수를 처리하는 메커니즘을 가지고 있다. (특수 인수 `varargin` 사용)
• 함수는 특수 반환 값 `varargout`을 사용하여 임의의 수의 값을 반환하도록 설정할 수 있다.

4. 2. 자료 구조

4. 3. C++ 통합

5. MATLAB과의 호환성

옥타브는 MATLAB과의 호환성을 염두에 두고 만들어졌으며, MATLAB의 많은 기능을 공유한다. 옥타브는 MATLAB과의 비호환성을 버그로 간주한다.

옥타브와 MATLAB은 다음과 같은 공통점을 가진다.

대부분의 MATLAB 코드는 옥타브에서 수정 없이 실행 가능하다. MathWorks의 FileExchange 저장소에 있는 MATLAB 스크립트는 원칙적으로 옥타브와 호환된다. 그러나 FileExchange의 이용 약관은 MathWorks의 독점 MATLAB 외에는 어떠한 사용도 금지하고 있어, 사용자가 옥타브 호환 및 적절한 오픈 소스 BSD 라이선스로 제공하고 업로드하는 경우가 많다.^[31][32][33]

옥타브는 GNU 일반 공중 사용 허가서에 따라 공개되므로, 수정, 복제, 사용이 자유롭다.^[51]

5. 1. 문법 호환성

• 주석은 % 문자뿐만 아니라 # 문자로도 시작할 수 있다.
• C 기반 연산자인 ++, --, +=, *=, /= 등을 지원한다.
• [1:10](3)과 같이 계단식 인덱싱으로 새로운 변수를 생성하지 않고도 요소를 참조할 수 있다.
• 문자열은 작은따옴표(')뿐만 아니라 큰따옴표(")로도 정의할 수 있다.
• 변수 유형이 단정밀도인 경우, 옥타브는 "평균"을 단정밀도 영역에서 계산한다. (MATLAB은 배정밀도 영역에서 계산). 이는 더 빠르지만 덜 정확한 결과를 낸다.
• 블록은 endif, endfor, endwhile 등 더 구체적인 제어 구조 키워드로 종료할 수 있다.
• 함수는 스크립트 내에서, 그리고 옥타브 프롬프트에서 정의할 수 있다.
• C의 do-until 루프가 있다.

5. 2. 함수 호환성

6. 사용자 인터페이스

GNU 옥타브는 공식적인 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 Qt를 기반으로 한 통합 개발 환경(IDE)을 제공한다. 이는 옥타브 3.8부터 제공되었으며,^[34] 옥타브 4.0 출시와 함께 명령줄 인터페이스를 대체하는 기본 인터페이스가 되었다.^[11] 2014년, EDN 기고자는 새롭게 출시된 GUI를 검토하면서 "[옥타브]는 이제 매우 실용적인 GUI를 갖추게 되었다"라고 긍정적인 반응을 보였다.^[35]

옥타브는 대화 형식으로 각종 명령어를 입력하여 수치 계산을 수행한다. 입력 도중에 탭을 입력하면 함수명, 변수명, 파일명 등을 자동 완성하는 기능(Bash의 탭 완성과 유사)이 있으며, 이전에 입력된 명령줄을 저장하여 필요에 따라 수정하고 재실행할 수 있는 히스토리 기능도 있다.

옥타브 4.0부터 그래픽은 OpenGL 그래픽스와 Qt 위젯을 사용한다. 이전 버전은 gnuplot을 사용했다.

6. 1. GUI 응용 프로그램

• 버튼, 편집 컨트롤, 체크박스

• 텍스트 상자

• 메시지 상자가 있는 목록 상자

• 라디오 버튼

7. 패키지

옥타브는 추가적인 기능을 제공하는 다양한 패키지를 사용할 수 있다. 이러한 패키지는 https://octave.sourceforge.io/packages.php Octave-Forge 또는 https://gnu-octave.github.io/packages/symbolic 깃허브 옥타브 패키지에 있다. 누구든지 패키지를 생성하고 유지 관리할 수 있다.^[1]

8. 응용 분야

개인적인 과학 컴퓨팅을 위한 데스크톱 사용 외에도, 옥타브는 학계와 산업계에서 사용된다. 예를 들어, 옥타브는 피츠버그 슈퍼컴퓨팅 센터의 거대한 병렬 컴퓨팅 컴퓨터에서 사회보장번호 추측과 관련된 취약점을 찾는 데 사용되었다.^[21]

OpenCL 또는 CUDA를 사용하여 GPU 가속도 가능하다.^[22]

9. 다른 유사 소프트웨어와의 비교

오픈 소스 라이선스로 배포되는 매트랩(MATLAB)과 유사한 소프트웨어로는 사이랩(Scilab)과 프리맷(FreeMat)이 있다.^{[36][37][38][39]} 옥타브는 사이랩보다 매트랩과 더 호환되며,^[36][40][41] 프리맷은 2013년 6월 이후 업데이트되지 않았다.^[42]

또한 줄리아 프로그래밍 언어와 그 플로팅 기능은 GNU 옥타브와 유사하다.

참조

_[1] 웹사이트 contributors.in http://hg.savannah.g[...] 2015-06-10
_[2] 웹사이트 "Full-time development began in the Spring of 1992. The first alpha release was January 4, 1993, and version 1.0 was released February 17, 1994." https://www.gnu.org/[...]
_[3] 웹사이트 Building - Octave https://wiki.octave.[...] GNU 2018-05-01
_[4] 웹사이트 Basque, Belarusian, Catalan, Chinese, Dutch, English, French, German, Hungarian, Italian, Japanese, Latvian, Portuguese (Brazil), Portuguese (Portugal), Russian, Spanish, Turkish, Ukrainian https://hg.savannah.[...]
_[5] 웹사이트 About GNU Octave https://www.gnu.org/[...] GNU 2018-05-01
_[6] 웹사이트 Octave 9.2.0 Released https://octave.org/n[...] 2024-06-07
_[7] 웹사이트 About Octave https://www.gnu.org/[...] 2009-06-28
_[8] 웹사이트 GNU Octave Version 1 https://www.gnu.org/[...]
_[9] 웹사이트 GNU Octave Version 2 https://www.gnu.org/[...]
_[10] 웹사이트 GNU Octave Version 3 https://www.gnu.org/[...]
_[11] 웹사이트 GNU Octave Version 4.0 https://www.gnu.org/[...]
_[12] 웹사이트 GNU Octave 4.0.0 Released https://www.gnu.org/[...] 2015-05-29
_[13] 웹사이트 GNU Octave 4.0.1 Released https://www.gnu.org/[...] 2016-03-23
_[14] 웹사이트 GNU Octave 4.0.3 Released https://www.gnu.org/[...] 2016-07-02
_[15] 웹사이트 GNU Octave Version 5 https://www.gnu.org/[...]
_[16] 웹사이트 GNU Octave 6.1.0 Released https://www.gnu.org/[...] 2020-11-26
_[17] 웹사이트 GNU Octave 7.1.0 Released https://www.gnu.org/[...] 2022-04-06
_[18] 웹사이트 GNU Octave 8.1.0 Released https://octave.org/n[...] 2023-03-07
_[19] 웹사이트 GNU Octave Version 9 https://octave.org/N[...] 2024-03-25
_[20] 웹사이트 Octave 9.2.0 released https://octave.org/n[...] 2024-06-07
_[21] 웹사이트 Social Security Number Vulnerability Findings Relied on Supercomputing http://www.hpcwire.c[...] 2009-07-08
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_[25] 웹사이트 Summary of important user-visible changes for version 3.2 https://www.gnu.org/[...] 2012-01-05
_[26] 웹사이트 FAQ: MATLAB compatibility http://www.octave.or[...] 2009-04-04
_[27] 웹사이트 FAQ: Getting Octave http://www.octave.or[...] 2009-04-04
_[28] 웹사이트 Top (GNU Octave (version 6.3.0)) https://octave.org/d[...]
_[29] 웹사이트 Octave for Android - Octave https://wiki.octave.[...] 2021-08-23
_[30] 웹사이트 Letting Readline Type For You https://www.gnu.org/[...] 2016-07-29
_[31] 웹사이트 FAQ - Octave https://wiki.octave.[...] 2022-12-05
_[32] 웹사이트 MATLAB Central Terms of Use https://www.mathwork[...] 2022-12-05
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