클린 (프로그래밍 언어)

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1. 개요
2. 특징
- 2.1. 하스켈과의 비교
  - 2.1.1. 성능
3. 작동 원리
4. 컴파일 과정
- 4.1. ABC 기계
- 4.2. 웹 브라우저에서의 실행
5. 지원 플랫폼
참조

1. 개요

클린은 하스켈과 유사한 특징을 가진 함수형 프로그래밍 언어이다. 참조 투명성, 리스트 컴프리헨션, 가드, 쓰레기 수집, 고차 함수, 커링, 느긋한 계산법 등을 지원하며, 고유성 타입 시스템을 통해 변경 가능한 상태와 입출력을 처리한다. 클린은 윈도우, macOS, 리눅스를 지원하며, 2008년 벤치마크에 따르면 하스켈보다 더 빠른 성능을 보이기도 한다. 클린은 그래프 재작성 및 축약을 기반으로 작동하며, 컴파일 과정을 거쳐 네이티브 코드로 변환된다. 또한 웹 브라우저에서 실행하기 위한 프로젝트도 진행되었다.

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클린 (프로그래밍 언어) - [IT 관련 정보]에 관한 문서
개요
Clean 3.0 로고
패러다임	함수형
설계자	네이메헌 라드바우드 대학교의 소프트웨어 기술 연구 그룹
발표 연도	1987년
최신 버전	3.1
최신 버전 발표일	2022년 1월 5일
자료형	강한, 정적, 동적
운영 체제	크로스 플랫폼
라이선스	단순화된 BSD
영향을 받은 언어	Lean 미란다 하스켈
영향을 준 언어	하스켈 Idris
파일 확장자	.icl, .dcl, .abc
웹사이트	Clean 공식 웹사이트

2. 특징

클린은 1987년에 처음 등장하여 현재까지도 개발되고 있는 프로그래밍 언어이다.^[20] 하스켈과 참조 투명성, 리스트 캄프리헨션, 가드(guard), 쓰레기 수집, 고차 함수, 커링, 느긋한 계산법 등 많은 특징을 공유한다.

클린은 고유성 타입 시스템을 통해 변경 가능한 상태와 입출력을 처리한다. 컴파일러는 고유성 타입 시스템을 활용하여 효율적인 코드를 생성하는데, 이는 프로그램 실행 중 고유 타입의 값에 대한 참조가 단 하나만 존재함을 보장하기 때문이다. 따라서 고유 값은 제자리에서 변경될 수 있다.^[10]

클린 배포판에는 마이크로소프트 윈도우용 통합 개발 환경(IDE)이 포함되어 있다.

2. 1. 하스켈과의 비교

클린은 하스켈과 참조 투명성, 리스트 축약, 가드, 가비지 컬렉션, 고차 함수, 커링, 지연 평가 등 많은 속성 및 구문을 공유한다.^[10]

하스켈이 모나드를 사용하는 것과는 달리, 클린은 고유성 타입 시스템을 통해 변경 가능한 상태와 입출력(I/O)을 처리한다. 컴파일러는 고유성 타입 시스템을 활용하여 프로그램 실행 중 특정 시점에 고유 타입의 값에 대한 참조가 단 하나만 존재한다는 것을 알고, 이를 통해 더 효율적인 코드를 생성한다. 따라서 고유 값은 제자리에서 변경될 수 있다.^[10]

클린 배포판에는 마이크로소프트 윈도우용 통합 개발 환경(IDE)이 포함되어 있다.

2. 1. 1. 성능

2008년 벤치마크에 따르면 클린은 대부분의 경우 하스켈보다 더 빠른 성능을 보였다.^[21]

5개 컴파일러의 속도 비교 (단위: 초)
언어	Pri	Sym	Inter	Fib	Match	Ham	Twi	Qns	Kns	Parse	Plog	Qsort	Isort	Msort
SAPL Int	6.1	17.6	7.8	7.3	8.5	15.7	7.9	6.5	47.1	4.4	4.0	16.4	9.4	4.4
SAPL Bas	4.3	13.2	6.0	6.5	5.9	9.8	5.6	5.1	38.3	3.8	2.6	10.1	6.7	2.6
GHC	2.0	1.7	8.2	4.0	4.1	8.4	6.6	3.7	17.7	2.8	0.7	4.4	2.3	3.2
GHC -O	0.9	1.5	1.8	0.2	1.0	4.0	0.1	0.4	5.7	1.9	0.4	3.2	1.9	1.0
Clean	0.9	0.8	0.8	0.2	1.4	2.4	2.4	0.4	3.0	4.5	0.4	1.6	1.0	0.6

3. 작동 원리

컴퓨팅은 그래프 재작성과 축약을 기반으로 한다. 숫자와 같은 상수들은 그래프이며, 함수는 그래프 재작성 공식이다. 이는 네이티브 코드로의 컴파일과 결합되어 높은 추상화를 사용하는 클린 프로그램이 The Computer Language Benchmarks Game에 따르면 비교적 빠르게 실행되도록 한다.^[11] 2008년 벤치마크는 클린 네이티브 코드가 벤치마크에 따라 글래스고 하스켈 컴파일러(GHC)와 유사하게 수행됨을 보여주었다.^[12]

4. 컴파일 과정

클린의 컴파일 과정은 다음과 같다.

1. 소스 파일(`.icl`)과 정의 파일(`.dcl`)은 클린으로 작성된 컴파일러 프런트엔드에 의해 클린의 기본 변형인 코어 클린(Core Clean)으로 변환된다.

2. 코어 클린은 클린과 C로 작성된 컴파일러 백엔드에 의해 클린의 플랫폼 독립적인 중간 언어(`.abc`)로 변환된다.

3. 중간 ABC 코드는 C로 작성된 코드 생성기에 의해 오브젝트 코드(`.o`)로 변환된다.

4. 오브젝트 코드는 모듈의 다른 파일 및 런타임 시스템과 연결되어 시스템 링커 (사용 가능한 경우) 또는 Windows에서 클린으로 작성된 전용 링커를 사용하여 일반 실행 파일로 변환된다.

이전 버전의 클린 컴파일러는 C로 완전히 작성되어 부트스트랩 문제를 피했다.

4. 1. ABC 기계

ABC 기계는 명령형 추상 그래프 재작성 기계이다.^[13] 재작성 중인 Clean 그래프를 저장하는 그래프 저장소와 세 개의 스택으로 구성된다.

A(Argument)-스택은 그래프 저장소의 노드를 참조하는 인수를 보관한다.
B(Basic value)-스택은 기본 값(정수, 문자, 실수 등)을 보관한다. 이러한 값은 그래프 저장소의 노드가 될 수 있지만, 효율성을 위해 별도의 스택이 사용된다.
C(Control)-스택은 흐름 제어를 위한 반환 주소를 보관한다.

4. 2. 웹 브라우저에서의 실행

클린은 일반적으로 네이티브 실행 파일을 생성하는 데 사용되지만, 여러 프로젝트에서 웹 브라우저에서 애플리케이션을 실행할 수 있도록 했다.

현재 중단된 [https://clean.cs.ru.nl/SAPL SAPL] 프로젝트는 Core Clean을 자바스크립트로 컴파일했으며 ABC 코드를 사용하지 않았다. 2019년부터는 WebAssembly로 작성된 ABC 코드 인터프리터가 대신 사용되고 있다.^[14]^[15]

5. 지원 플랫폼

클린은 마이크로소프트 윈도우, macOS, 리눅스에서 사용할 수 있다.^[16]^[17]

Clean은 마이크로소프트 윈도우(IA-32, X86-64) , macOS(X86-64), 그리고 리눅스(IA-32, X86-64, AArch64)에서 사용할 수 있다.

일부 라이브러리는 모든 플랫폼에서 사용할 수 없으며, 예를 들어 ObjectIO는 윈도우에서만 사용할 수 있다. 또한 동적 파일을 작성하는 기능도 윈도우에서만 사용할 수 있다.

클린의 플랫폼별 지원 여부는 각 버전마다 다르다.

버전	날짜	리눅스			macOS			Oracle Solaris	윈도우		기타
버전	날짜	IA-32	x86-64	AArch64	Motorola 68040	PowerPC	x86-64	SPARC	IA-32	x86-64	기타
3.1	2022년 1월 5일	예	예	예	아니요	아니요	예	아니요	예	예
3.0	2018년 10월 2일	예	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예
2.4	2011년 12월 23일	예	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예
2.3	2010년 12월 22일	예	예	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	예	예
2.2	2006년 12월 19일	예	예	아니요	아니요	예	아니요	예	예	예
2.1.1	2005년 5월 31일	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예	아니요
2.1.0	2003년 10월 31일	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예	아니요
2.0.2	2002년 12월 12일	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예	아니요
2.0.1	2002년 7월 4일	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예	아니요
2.0	2001년 12월 21일	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	예	아니요
1.3.3	2000년 9월 13일	예	아니요	아니요	아니요	예	아니요	예	예	아니요	OS/2 (i80386)
1.1.2	1996년 9월	예	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	예	아니요	아니요	SunOS 4 (SPARC)
1.1	1996년 3월	예	아니요	아니요	예	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요
1.0.2	1995년 9월	예	아니요	아니요	예	아니요	아니요	예	아니요	아니요	OS/2 (i80386); SunOS 4 (SPARC)
1.0	1995년 5월	아니요	아니요	아니요	예	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	OS/2 (i80386)
0.8.4	1993년 5월 11일	예	아니요	아니요	예	아니요	아니요	아니요	아니요	아니요	실험적인 T800 트랜스퓨터 릴리스

참조

_[1] 웹사이트 Download Clean https://clean.cs.ru.[...] 2019-07-23
_[2] 웹사이트 Idris - Uniqueness Types http://docs.idris-la[...] 2018-11-20
_[3] 웹사이트 Clean 0.7: Readme https://ftp.cs.ru.nl[...]
_[4] 웹사이트 Clean 1.0: Readme https://ftp.cs.ru.nl[...]
_[5] 웹사이트 Clean 1.3: Readme https://ftp.cs.ru.nl[...]
_[6] 웹사이트 Radboud University Nijmegen: Department of Software Science: Software https://www.mbsd.cs.[...]
_[7] 웹사이트 FAQ http://wiki.clean.cs[...] 2021-11-26
_[8] 웹사이트 Publications https://clean.cs.ru.[...] 2021-11-26
_[9] 웹사이트 Home https://www.top-soft[...] 2021-11-26
_[10] 문서 ftp://ftp.cs.ru.nl/p[...]
_[11] 웹사이트 Which programming languages are fastest? http://shootout.alio[...]
_[12] 간행물 From Interpretation to Compilation ftp://ftp.cs.ru.nl/p[...] 2016-05-21
_[13] 학위논문 Functional Programs as Executable Specifications Katholieke Universiteit Nijmegen 1990-12-10
_[14] 웹사이트 Clean and iTasks / ABC Interpreter · GitLab https://gitlab.com/c[...] 2023-04-13
_[15] 서적 Proceedings of the 31st Symposium on Implementation and Application of Functional Languages 2021-07-15
_[16] 웹사이트 Release history https://clean.cs.ru.[...] 2022-01-07
_[17] 웹사이트 Index of /Clean https://ftp.cs.ru.nl[...] 2022-01-07
_[18] 웹인용 Download Clean https://clean.cs.ru.[...] 2019-07-23
_[19] 웹인용 "Idris - Uniqueness Types" http://docs.idris-la[...] 2018-11-20
_[20] 웹인용 FAQ - Clean http://wiki.clean.cs[...]
_[21] 저널 From Interpretation to Compilation ftp://ftp.cs.ru.nl/p[...] 2016-05-21

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