레코드 (컴퓨터 과학)

3. 역사

레코드의 개념은 오래전부터 사용된 다양한 유형의 표와 원장에서 유래되었다. 필드가 잘 정의된 유형과 크기를 가진 컴퓨터 과학에서의 현대적인 레코드 개념은 이미 배비지의 해석 기관과 같은 19세기 기계식 계산기에서 암묵적으로 존재했다.^[7][8]

4. 레코드 타입

레코드(record)는 필드들의 모임이며, 통상 고정된 수와 순서의 필드로 구성된다. 레코드의 필드는 언어에 따라 '멤버', '멤버 변수', 또는 인스턴스 변수라고도 불린다. 필드를 '요소'라고 부르기도 하지만, 컬렉션의 요소와 혼동될 수 있어 주의해야 한다.

예를 들어, 날짜 레코드는 수치형 연도, 월, 일 필드를 포함할 수 있다. 인사 레코드는 이름, 급여, 계급 등을 포함할 수 있다. 원 레코드는 중심 좌표와 반지름을 포함할 수 있으며, 이때 중심 좌표는 x, y 좌표를 가진 점 레코드로 표현될 수 있다.

레코드형은 필드 수가 고정되어 있고, 각 필드에 이름이 있으며, 필드 유형이 다를 수 있다는 점에서 배열과 다르다. 최신 프로그래밍 언어에서는 프로그래머가 레코드형을 정의할 수 있으며, 정의에는 각 필드의 데이터형과 필드에 접근할 수 있는 식별자 (이름 또는 레이블) 지정이 포함된다.

형 이론에서는 필드명이 없는 튜플형이 단순하여 선호되지만, 진정한 레코드형은 System F-sub 등의 언어에서 연구된다. 형 이론의 레코드는 데이터 외에 제1급 함수형 필드도 포함할 수 있어, 객체 지향 프로그래밍의 많은 기능을 표현할 수 있다.

레코드는 메인 메모리나 자기 테이프, 하드 디스크와 같은 대용량 기억 장치에 존재할 수 있다. 레코드는 대부분의 데이터 구조, 특히 링크된 데이터 구조의 기본적인 구성 요소이다. 많은 컴퓨터 파일은 논리 레코드의 배열로 구성되며, 효율성을 위해 더 큰 물리적 레코드 또는 블록으로 그룹화된다.

함수의 매개변수는 레코드 변수의 필드로 간주될 수 있으며, 함수에 전달되는 인수는 호출 시 변수에 할당되는 레코드 값으로 볼 수 있다. 콜 스택의 각 엔트리는 '활성화 레코드' 또는 '콜 프레임'으로, 프로시저 매개변수, 로컬 변수, 반환 주소 및 기타 내부 필드를 포함한다.

객체 지향 언어의 객체는 기본적으로 레코드 처리에 특화된 프로시저를 포함하는 레코드이다. 많은 객체 지향 언어에서 레코드는 객체의 특수한 경우로, PODS 또는 수동 데이터 구조라고 불린다.

데이터베이스나 스프레드시트에서 레코드는 행으로, 각 필드는 열로 불린다. 객체 지향 프로그래밍에서 객체는 상태 필드와 메서드 필드를 포함하는 레코드이다.

레코드는 수학 튜플과 유사하지만, 튜플은 관례와 프로그래밍 언어에 따라 레코드로 간주될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 레코드 유형은 데카르트 곱 또는 추상 곱 유형의 구현과 유사하다고 볼 수 있다. 레코드는 배열과 달리 요소(필드)가 레코드 정의에 의해 결정되며 이질적일 수 있다.

함수의 매개변수는 레코드의 필드로 볼 수 있으며, 함수에 인수를 전달하는 것은 입력 매개변수를 레코드 필드에 할당하는 것으로 볼 수 있다. 낮은 수준에서 함수 호출에는 매개변수, 지역 변수, 반환 주소 등을 포함하는 '활성 레코드' 또는 '호출 프레임'이 포함된다.

4. 1. 연산

• 새로운 레코드 유형 선언: 각 필드의 위치, 유형, 이름을 포함한다.
• 특정 레코드 유형을 가진 변수와 값 선언.
• 지정된 필드 값과 이름을 사용하여 레코드 값 생성.
• 레코드에서 명시적인 이름을 가진 필드 선택.
• 레코드 변수에 레코드 값 대입.
• 두 레코드의 동일성 비교.
• 레코드의 표준 해시 값 계산.

4. 1. 1. 할당 및 비교

4. 1. 2. Algol 68의 분배 필드 선택

4. 1. 3. Pascal의 "with" 구문

4. 2. 메모리 내 표현

4. 3. 자기 정의 레코드

5. 키

레코드(특히 행 기반 저장소의 맥락에서)는 검색을 위한 '''키''' 필드를 가질 수 있으며, 이를 통해 레코드 모음을 인덱싱할 수 있다. 기본 키는 저장된 모든 레코드에서 고유하며 단 하나만 존재한다.^[15] 즉, 기본 키에 대해 중복이 존재할 수 없다. 예를 들어 직원 파일에는 직원 번호, 이름, 부서, 급여가 포함될 수 있는데, 직원 번호는 조직 내에서 고유하므로 기본 키가 된다. 저장 매체와 파일 구성에 따라 직원 번호는 ''인덱스''될 수 있으며, 즉, 조회를 더 빠르게 하기 위해 별도의 파일에 저장된다. 부서 코드는 반드시 고유할 필요는 없으며, 인덱싱될 수도 있는데, 이 경우 ''보조 키'' 또는 ''대체 키''로 간주된다.^[16] 인덱싱되지 않은 경우, 특정 부서의 모든 직원을 나열하려면 전체 직원 파일을 스캔해야 한다. 키는 일반적으로 하나의 키에 여러 값이 실질적으로 매핑될 가능성을 최소화하는 방식으로 선택된다. 예를 들어, 많은 직원이 동일한 급여를 가질 가능성이 높기 때문에 급여 필드는 일반적으로 키로 사용할 수 있는 것으로 간주되지 않는다.

레코드는 0개 이상의 "키"를 포함할 수 있다. 키는 식별자 역할을 하는 레코드 내의 필드 또는 필드 집합이다. 고유한 키는 "주키" 또는 간단히 "레코드 키"라고 한다. 저장 매체와 파일 구성에 따라 직원 번호에 "인덱스"가 지정되어 검색 속도를 높이기 위해 별도의 파일에도 저장된다. 부서 코드는 고유하지 않을 수 있지만 인덱스를 지정할 수도 있다. 이 경우 "보조 키" 또는 "대체 키"로 간주된다. 인덱스가 생성되지 않은 경우, 특정 부서의 모든 직원 목록을 작성하려면 직원 파일 전체를 스캔해야 한다. 급여 필드는 일반적으로 키로 사용할 수 없다. 인덱스 생성은 파일을 설계할 때 고려되는 하나의 요소가 된다.

6. 사용법

레코드는 필드들의 모임이며, 일반적으로 고정된 수와 순서로 구성된다. 레코드의 필드는 언어에 따라 '멤버' 또는 '멤버 변수'라고도 불리며, 객체 지향 프로그래밍에서는 인스턴스 변수라고도 불린다.^[21] '요소'라고 불리기도 하지만, 컬렉션의 요소와 혼동될 수 있으므로 주의해야 한다.

레코드에 대한 주요 연산은 다음과 같다:

레코드 값에서 필드를 선택하면 해당 필드의 값이 생성된다.

일부 프로그래밍 언어는 레코드의 모든 필드 또는 참조 가능한 필드를 열거하는 기능을 제공한다. 이 기능은 디버거, 가비지 수집기, 직렬화와 같은 서비스를 구현하는 데 필요하며, 어느 정도의 다형성을 요구한다.

7. 예시

다음은 다양한 프로그래밍 언어에서 레코드를 정의하는 예시이다.

자바의 레코드 타입은 버전 14에서 실험적으로 도입된 기능이며, 버전 16에서 정식 사양이 되었다. 단, 자바의 레코드는 내부적으로는 클래스로 구현되는 구문 설탕이다. 레코드 전용 구문이 없는 언어에서도 클래스 구문을 지원하는 경우, 대부분의 상황에서 클래스로 대체하는 것이 가능하다.

참조

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_[2] 웹사이트 Computer Science Dictionary Definitions http://www.computing[...] 2018-01-22
_[3] 서적 Database Management Systems https://www.tankonyv[...] Eszterházy Károly College 2018-09-23
_[4] 서적 Introduction to Database Management Systems https://books.google[...] Pearson 2018-09-23
_[5] 서적 Database Solutions: A Step by Step Guide to Building Databases https://archive.org/[...] Pearson 2004
_[6] 간행물 Record data structures in racket: usage analysis and optimization https://dl.acm.org/d[...] 2017-01-13
_[7] 간행물 Charles Babbage's Analytical Engine, 1838 https://dl.acm.org/c[...] 2018-09-23
_[8] 웹사이트 Automatic Computation: Charles Babbage and Computational Method http://www.rutherfor[...] 2018-09-23
_[9] 서적 Encyclopedia of computer science Wiley 2003
_[10] 서적 Concepts of Programming Languages https://archive.org/[...] Addison-Wesley Publishing Company, Inc.
_[11] 서적 Proceedings of the European conference on object-oriented programming on Object-oriented programming systems, languages, and applications - OOPSLA/ECOOP '90 https://lib.dr.iasta[...] ACM Press 1990
_[12] 웹사이트 Index: The Software Quality Company https://www.tiobe.co[...] 2022-03-01
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_[15] 웹사이트 Add or change a table's primary key in Access https://support.micr[...] 2022-03-01
_[16] 웹사이트 Alternate key - Oracle FAQ http://www.orafaq.co[...] 2022-03-01
_[17] 웹사이트 Computer Science Dictionary Definitions http://www.computing[...] 2018-01-22
_[18] 서적 Database Management Systems https://www.tankonyv[...] Eszterházy Károly College 2018-09-23
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_[21] 서적 How To Design Programs https://archive.org/[...] MIT Press 2001
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_[23] 웹인용 Computer Science Dictionary Definitions http://www.computing[...] 2018-01-22
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