프로그래밍기능사 개념 정리

개요

이 단원은 어느 프로그래밍 언어를 쓰든 공통으로 알아야 하는 바탕을 다룹니다. 값을 담는 자료형, 값을 계산하는 연산자, 실행 순서를 바꾸는 제어문, 그리고 자료를 모아 두는 기본 자료구조가 차례로 나옵니다. 코드 읽기 문제를 풀기 위한 준비 단계라고 생각하면 됩니다.

연산자에서는 나눗셈을 특히 조심해야 합니다. C 와 자바에서는 정수끼리 / 로 나누면 소수점 아래를 버린 몫만 남고(파이썬은 / 가 소수까지, // 가 몫만 구합니다), 나머지 연산자(%)는 나누고 남은 값을 돌려줍니다. 비교 연산자는 참과 거짓을 돌려주고, 논리 연산자 AND 는 둘 다 참일 때만, OR 는 하나라도 참이면 참이 됩니다. 연산자마다 계산 순서(우선순위)가 정해져 있어서, 곱셈과 나눗셈이 덧셈과 뺄셈보다 먼저 계산됩니다.

제어문은 조건에 따라 길을 나누는 if 문과, 같은 일을 되풀이하는 for·while 같은 반복문으로 나뉩니다. break 는 반복을 그 자리에서 끝내고, continue 는 이번 차례만 건너뛰고 다음 반복으로 넘어갑니다. 자료구조에서는 스택과 큐를 먼저 익혀 두세요. 스택은 나중에 넣은 것이 먼저 나오고, 큐는 먼저 넣은 것이 먼저 나옵니다.

개요

이 단원은 C 언어와 자바로 쓴 짧은 코드를 읽고 실행 결과를 맞히는 연습을 합니다. 시험에서는 코드 전체를 이해하기보다, 변수 값이 한 줄씩 어떻게 바뀌는지 정확히 따라가는 힘을 봅니다. 그래서 종이에 변수 이름을 적고 값을 표로 적어 가며 푸는 습관이 가장 중요합니다.

C 언어의 배열은 첨자가 0부터 시작하므로, 크기가 5인 배열의 마지막 칸은 4번입니다. 증감 연산자는 위치에 따라 결과가 달라집니다. ++a 는 먼저 1을 더한 뒤 값을 쓰고, a++ 는 지금 값을 먼저 쓴 뒤 1을 더합니다. C 의 printf 에서 %d 는 정수, %c 는 문자 한 개, %s 는 문자열을 출력합니다.

자바는 객체지향 언어라서 클래스와 객체가 기본입니다. 클래스는 설계도이고, new 로 만든 실제 물건이 객체입니다. 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스가 이름과 매개변수를 똑같이 해서 다시 정의하는 것을 오버라이딩, 한 클래스 안에서 이름은 같고 매개변수가 다른 메서드를 여럿 두는 것을 오버로딩이라고 합니다. 두 용어를 바꿔 놓은 선지에 속지 않도록 구분해 두세요.

개요

이 단원은 파이썬의 기본 문법을 다룹니다. 여러 값을 담는 리스트·튜플·딕셔너리, 원하는 부분만 잘라 내는 슬라이싱, 그리고 반복문과 함수가 중심입니다. 파이썬은 중괄호 대신 들여쓰기로 코드 묶음을 나타낸다는 점이 다른 언어와 가장 크게 다릅니다.

리스트는 대괄호로 만들고 나중에 값을 고칠 수 있습니다. 튜플은 소괄호로 만들고 한 번 만들면 고칠 수 없습니다. 딕셔너리는 중괄호 안에 '키: 값' 짝을 넣어 만들고, 키로 값을 찾습니다. 슬라이싱 a[시작:끝] 은 시작 위치부터 끝 바로 앞까지를 잘라 오며, 번호는 0부터 셉니다. 음수 번호 -1 은 맨 뒤 값을 뜻합니다.

range(시작, 끝) 은 시작부터 끝 바로 앞까지의 정수를 만들기 때문에 range(1, 5) 는 1, 2, 3, 4 입니다. 숫자를 하나만 쓰면 0부터 시작합니다. 함수는 def 로 만들고 return 으로 결과를 돌려줍니다. 나눗셈에서 / 는 소수점까지 계산하고, // 는 몫만, % 는 나머지만 구한다는 점도 알아 두세요.

개요

이 단원은 컴퓨터의 자원을 관리하는 운영체제를 다룹니다. 운영체제가 하는 일, 실행 중인 프로그램인 프로세스와 그 순서를 정하는 스케줄링, 교착상태, 기억장치 관리, 그리고 리눅스와 윈도의 기본 명령이 차례로 나옵니다.

프로세스는 실행 중인 프로그램을 말하며 준비, 실행, 대기 같은 상태를 오갑니다. 스케줄링 가운데 FCFS 는 먼저 온 작업부터, SJF 는 실행 시간이 짧은 작업부터, 라운드 로빈은 정해진 시간씩 돌아가며 처리합니다. 여러 프로세스가 서로 상대가 가진 자원을 기다리며 멈춰 버리는 것을 교착상태라고 하며, 상호 배제·점유와 대기·비선점·환형 대기 네 조건이 모두 갖춰질 때 생깁니다.

기억장치가 모자랄 때는 쓰지 않는 페이지를 내보내야 합니다. FIFO 는 가장 먼저 들어온 페이지를, LRU 는 가장 오랫동안 쓰지 않은 페이지를, LFU 는 사용 횟수가 가장 적은 페이지를 내보냅니다. 리눅스 명령에서는 ls(목록 보기), cd(폴더 이동), chmod(권한 바꾸기), rm(파일 지우기)을 알아 두세요.

개요

이 단원은 컴퓨터끼리 자료를 주고받는 네트워크의 기본을 다룹니다. 통신 과정을 일곱 층으로 나눈 OSI 7계층, 인터넷의 바탕인 TCP/IP, 컴퓨터의 주소인 IP 주소, 그리고 자주 쓰는 프로토콜과 네트워크 장비가 중심입니다.

OSI 7계층은 아래에서부터 물리, 데이터 링크, 네트워크, 전송, 세션, 표현, 응용 계층입니다. 전송 계층의 대표인 TCP 는 연결을 맺은 뒤 빠짐없이 순서대로 전달하는 믿을 만한 방식이고, UDP 는 연결 없이 빠르게 보내는 대신 도착을 보장하지 않습니다. 그래서 파일 전송에는 TCP, 실시간 방송이나 음성 통화에는 UDP 가 잘 맞습니다.

IPv4 주소는 32비트로 점으로 나눈 네 개의 숫자로 적고, IPv6 주소는 128비트로 훨씬 많은 주소를 만들 수 있습니다. 주요 프로토콜로는 웹을 위한 HTTP, 파일 전송을 위한 FTP, 메일을 보내는 SMTP, 도메인 이름을 IP 주소로 바꿔 주는 DNS 가 있습니다. 장비 가운데 라우터는 네트워크와 네트워크를 이어 길을 찾아 주고, 스위치는 같은 네트워크 안의 컴퓨터를 이어 줍니다.

개요

이 단원은 프로그램을 만들고 실행하는 데 필요한 도구와 환경을 다룹니다. 코드를 기계어로 바꾸는 번역 방식, 코드 변경 내역을 관리하는 버전 관리 도구, 그리고 웹 서버와 미들웨어가 중심입니다.

사람이 쓴 코드는 컴퓨터가 바로 알아듣지 못하므로 번역이 필요합니다. 컴파일러는 프로그램 전체를 한 번에 번역해 실행 파일을 만들고, 인터프리터는 한 줄씩 번역하면서 바로 실행합니다. C 는 대표적인 컴파일 언어이고, 파이썬은 대표적인 인터프리터 언어입니다.

버전 관리 도구는 누가 언제 무엇을 바꿨는지 기록해 두고 필요하면 예전 상태로 되돌릴 수 있게 해 줍니다. Git 은 각자의 컴퓨터에 전체 기록을 가지는 분산형 도구입니다. 웹 서버는 사용자에게 웹 페이지 같은 정적인 내용을 보내 주고, WAS(웹 애플리케이션 서버)는 프로그램을 실행해 그때그때 다른 결과를 만들어 줍니다. 미들웨어는 서로 다른 프로그램이나 시스템 사이를 이어 주는 소프트웨어입니다.

개요

이 단원은 데이터베이스가 무엇이고 왜 쓰는지에서 시작해, 관계형 데이터베이스의 용어, 키, 정규화, 트랜잭션까지 다룹니다. SQL 을 배우기 전에 꼭 알아야 하는 바탕 개념입니다.

관계형 데이터베이스는 자료를 표(릴레이션)로 저장합니다. 표의 가로 한 줄을 튜플(행), 세로 한 칸을 속성(열)이라고 하고, 한 속성이 가질 수 있는 값의 범위를 도메인이라고 합니다. 튜플의 수를 카디널리티, 속성의 수를 차수라고 합니다. 기본키는 각 행을 하나로 구별하는 값으로 비어 있거나 겹칠 수 없고, 외래키는 다른 표의 기본키를 가리켜 두 표를 이어 줍니다.

정규화는 같은 자료가 여러 곳에 겹쳐 저장되어 생기는 문제(이상 현상)를 줄이려고 표를 알맞게 나누는 과정입니다. 트랜잭션은 한꺼번에 처리되어야 하는 작업의 묶음이며, 원자성·일관성·고립성·지속성이라는 네 가지 성질(ACID)을 지켜야 합니다. 작업을 확정할 때는 COMMIT, 취소하고 되돌릴 때는 ROLLBACK 을 씁니다.

개요

이 단원은 데이터베이스에 명령을 내리는 언어인 SQL 의 기본 문장을 다룹니다. SQL 명령은 하는 일에 따라 정의어(DDL), 조작어(DML), 제어어(DCL)로 나뉘며, 어느 명령이 어디에 속하는지 구분하는 것이 이 단원의 기본입니다.

DDL 은 표 같은 구조를 만들고 바꾸고 없애는 명령으로 CREATE, ALTER, DROP 이 있습니다. DML 은 표 안의 자료를 다루는 명령으로 조회하는 SELECT, 넣는 INSERT, 고치는 UPDATE, 지우는 DELETE 가 있습니다. DCL 은 권한을 다루는 명령으로 권한을 주는 GRANT 와 빼앗는 REVOKE 가 있습니다.

SELECT 문은 'SELECT 열 FROM 표 WHERE 조건 ORDER BY 열' 순서로 씁니다. WHERE 는 조건에 맞는 행만 고르고, ORDER BY 는 결과를 정렬하는데 ASC 는 오름차순(기본값), DESC 는 내림차순입니다. DROP 은 표 자체를 없애고, DELETE 는 표는 남긴 채 안의 행만 지운다는 차이도 꼭 기억해야 합니다.

개요

이 단원은 기본 SELECT 문에 기능을 더해 자료를 묶고, 합치고, 다시 고르는 방법을 다룹니다. 집계 함수와 GROUP BY·HAVING, 여러 표를 잇는 조인, 질의 안의 질의인 하위 질의, 그리고 뷰와 인덱스가 중심입니다.

집계 함수는 여러 행을 하나의 값으로 모읍니다. COUNT 는 개수, SUM 은 합계, AVG 는 평균, MAX 와 MIN 은 가장 큰 값과 가장 작은 값을 구합니다. COUNT(*) 는 NULL 이 있는 행까지 모두 세지만, COUNT(열 이름) 은 그 열이 NULL 인 행을 빼고 셉니다. GROUP BY 는 같은 값끼리 묶고, HAVING 은 묶인 그룹에 조건을 겁니다. WHERE 는 묶기 전의 행에 조건을 건다는 점이 다릅니다.

조인은 공통된 열을 기준으로 두 표를 이어 하나의 결과로 만드는 것입니다. 하위 질의는 괄호 안에 넣은 SELECT 문으로, 그 결과를 바깥 질의의 조건으로 씁니다. 뷰는 실제 자료를 따로 저장하지 않고 SELECT 문을 이름 붙여 둔 가상의 표이고, 인덱스는 책의 찾아보기처럼 검색을 빠르게 해 주는 장치입니다.

개요

이 단원은 컴퓨터가 어떻게 생겼고 자료를 어떻게 나타내는지 다룹니다. 중앙처리장치와 기억장치의 구조, 2진수·8진수·16진수 사이의 변환, 자료의 단위, 그리고 AND·OR 같은 논리 연산이 차례로 나옵니다.

중앙처리장치(CPU)는 명령을 해석하고 순서를 지시하는 제어장치, 실제 계산을 하는 연산장치, 값을 잠깐 담아 두는 레지스터로 이루어집니다. 기억장치는 빠른 순서로 레지스터, 캐시, 주기억장치, 보조기억장치입니다. 빠를수록 값이 비싸고 용량이 작습니다. 주기억장치 가운데 RAM 은 전원이 꺼지면 내용이 사라지고, ROM 은 전원이 꺼져도 내용이 남습니다.

컴퓨터는 모든 자료를 0과 1, 곧 2진수로 나타냅니다. 2진수를 10진수로 바꿀 때는 오른쪽부터 1, 2, 4, 8 처럼 두 배씩 커지는 자리값을 곱해 더합니다. 자료의 단위는 비트가 가장 작고, 8비트가 모여 1바이트가 됩니다. 논리 연산에서 AND 는 둘 다 1일 때만 1, OR 는 하나라도 1이면 1, XOR 는 두 값이 다를 때만 1 입니다.

개요

이 단원은 정보를 안전하게 지키는 방법과, 정보를 노리는 공격을 다룹니다. 보안의 세 가지 요소, 암호화 방식, 그리고 악성 코드와 대표적인 공격 유형이 중심입니다.

보안의 3요소는 기밀성, 무결성, 가용성입니다. 기밀성은 허락된 사람만 볼 수 있게 하는 것, 무결성은 허락 없이 내용이 바뀌지 않게 하는 것, 가용성은 필요할 때 언제든 쓸 수 있게 하는 것입니다. 암호화 방식 가운데 대칭키 방식은 잠글 때와 열 때 같은 키를 쓰며 빠르고, 대표로 AES 가 있습니다. 공개키 방식은 공개키와 개인키라는 서로 다른 두 키를 쓰며, 대표로 RSA 가 있습니다.

악성 코드에는 스스로 복제해 퍼지는 웜, 다른 파일에 붙어 퍼지는 바이러스, 쓸모 있는 프로그램인 척 숨어 들어오는 트로이 목마, 파일을 잠그고 돈을 요구하는 랜섬웨어가 있습니다. 공격 유형으로는 많은 요청을 한꺼번에 보내 서비스를 멈추게 하는 DoS·DDoS 공격, 가짜 사이트나 메일로 개인정보를 빼내는 피싱, 입력 칸에 SQL 문을 넣어 데이터베이스를 공격하는 SQL 삽입 공격을 알아 두세요.

개요

이 단원은 소프트웨어를 계획부터 유지보수까지 어떤 단계로 만드는지, 그리고 만든 것을 어떻게 시험하는지 다룹니다. 개발 생명주기 모형, 요구사항, 테스트의 종류가 세 기둥입니다.

소프트웨어 개발 생명주기는 요구사항 분석, 설계, 구현, 테스트, 유지보수 순서로 흘러갑니다. 폭포수 모형은 이 단계를 차례대로 한 번씩 끝내고 넘어가는 방식이라 앞 단계로 돌아가기 어렵습니다. 프로토타입 모형은 견본을 먼저 만들어 사용자 의견을 듣고 고쳐 나가며, 애자일은 짧은 주기로 만들고 고치기를 되풀이합니다. 요구사항은 시스템이 무엇을 하는지 적은 기능 요구사항과, 성능·보안처럼 얼마나 잘 하는지 적은 비기능 요구사항으로 나뉩니다.

테스트는 보는 눈에 따라 두 가지로 나뉩니다. 블랙박스 테스트는 안의 코드를 보지 않고 입력과 출력이 요구한 대로 나오는지 확인하고, 화이트박스 테스트는 코드 안의 흐름과 조건을 직접 살펴봅니다. 진행 순서로는 작은 단위를 시험하는 단위 테스트, 묶어서 시험하는 통합 테스트, 전체를 시험하는 시스템 테스트, 사용자가 확인하는 인수 테스트가 있습니다.