D(프로그래밍 언어)

import std.stdio;
void main()
{
writeln("Hello, World!");
}

1 역사

1.1 D1

최초의 네이티브 C++ 컴파일러였던 Zortech C++ (Symantec C++이 되었다가 현재는 DMC++이 됨)의 메인 개발자였던 월터 브라이트는 C++의 괴물같은 복잡도를 줄이고 현대적인 언어 개념들을 포함한 언어를 만들기로 했고 1999년부터 작업을 시작해 2001년 12월 첫번째 릴리즈를 발표한다. 처음에는 Mars 언어라고 이름붙였지만 그의 동료 중 한명이 계속 D라고 부르다 보니 D로 이름을 바꾸게 되었다는 허무한 사연이 있다. 버전업이 매우 느렸기 때문에 D 1.0이 릴리즈된 건 2007년이 되어서였다.

범용 시스템 프로그래밍 언어인 C++을 대체하는 것을 목적으로 만들어졌으므로 C++과 같이 기계어 컴파일 되는 언어였으며 C#, Java 등 현대화된 메이저 언어들의 영향을 많이 받았다. 그러면서도 최근의 현대 언어들과 같이 VM상에서 실행되는 구조가 아니었으므로 퍼포먼스 지향적이어서 처음에는 많은 기대를 받았다.[1]

1.1.1 표준 런타임 라이브러리의 분열

D는 표준 런타임 라이브러리로서 Phobos[2]가 존재했지만 D커뮤니티는 Phobos의 느린 발전속도에 만족하지 못했다. 언어와 개발환경의 느린 발전속도는 D1이 원래 오픈소스가 아니고 Digital Mars에 카피라이트가 있고 상용 언어를 목표로 했기 때문이었다. D 사용자 커뮤니티는 Phobos와는 별도로 오픈소스로서 존재하는 런타임 라이브러리를 만들기로 했고 Tango 라이브러리가 릴리즈되었다. Tango는 Phobos보다 다양한 기능을 제공했으며 커뮤니티가 참여해서 만들어졌기 때문에 발전속도가 빨랐다. D1에 자체에 관한 책은 거의 없지만 D programming with Tango라는 입문서가 출판될 정도였다.

그러나 이런 상황은 커뮤니티 자체를 분열시키는 결과를 낳았고 언어 자체의 발전속도를 저하시키고 인터넷상의 정보를 파편화시켰다. 정보가 많지도 않은 상황에서 입문자들은 전혀 다른 스타일의 런타임 라이브러리에 혼란을 겪어야 했다.

비슷한 상황을 맞은 Python[3]을 보면 구글이 창시자를 영입하고 재단이 출범해 로드맵을 조정하는 것과 대조적이었다.

월터 브라이트는 D1이 실패라고 판단하고 언어 자체를 재설계하기로 결정했다. D의 행보에 실망한 커뮤니티는 대부분 흩어지고, 초반에 받았던 세간의 관심으로부터도 멀어졌다.

1.2 D aka D2

현재, 실질적으로 D언어라고 알려진 것이 바로 D2를 가리킨다.

C++ 구루 중 한명이며 Modern C++ Design 이라는 책에서 템플릿 메타프로그래밍에 기반한 정책기반 설계라는 개념을 정립한 것으로 널리 알려진 안드레이 알렉산드레스쿠가 D2 프로젝트에 공동설계자로서 합류하게 된다. 그가 합류하면서 D는 메타프로그래밍 언어로서의 성향이 매우 강해졌으며 관련된 언어 상 기능들이 다수 추가되었다.

D2가 릴리즈되면서 D2는 D2라고 불리지 않으며 공식적으로 D 자체이다. D1은 deprecated 상태로 버그 수정 정도로만 유지된다.

D1과는 달리 현재의 D는 오픈소스 프로젝트로서 GitHub에 전체 프로젝트가 공개되어 있으며 커뮤니티가 활발하게 기여를 하고 있다.

핵심 개발자인 안드레이 알렉산드레스쿠는 현재 페이스북에서 연구자로 소속되어 있으며 페이스북 내에서 D를 사용한 프로젝트를 진행하고 있다고 한다. 페이스북은 주로 HHVM [4]을 사용하고 있는데 구글 내에서 파이썬이 그랬던 것처럼 메이저 IT 회사 중 하나인 페이스북 내에서 어느정도의 입지를 가지게 되느냐에 따라 향후 D의 운명이 결정될 가능성이 크다.클 것 같았으나 알렉산드레스쿠는 D 언어 재단에 더 힘을 쏟기 위해 페이스북을 그만두었다. 본인도 많은 고민 끝에 내린 결정이라고...

1.3 그래서, 실제로 사용하는가?

페이스북, 이베이, Remedy 게임즈 등등에서 사용된 사례가 있었던 모양이다. 실제 비즈니스에서 사용하고 있는 사례가 점점 더 늘어나는 추세이다(#). 하지만 아직 D의 입지가 작은 것은 여전하다.

2 주요 기능

D 프로그래밍 언어는 멀티 패러다임을 추구하며, 문제에 대한 가장 명확한 한가지 해답을 추구하는 것이 아닌 다양한 해답을 추구한다. 재밌는 점은 함수형 프로그래밍과 객제지향 프로그래밍 그리고 계약에 의한 프로그래밍이라는 개념을 동시에 괴리감 없이 잘 통합해낸 언어라는 것이다.

  1. 객체지향 프로그래밍 - 클래스, 연산자 오버로딩(오버라이딩이 아니다!)
  2. 함수형 프로그래밍 - 불변이 타입(immutable), 순수 함수(pure), 람다와 클로저
  3. 배열 - 정적배열, 동적배열, 연관배열, 인덱싱, 슬라이싱
  4. 템플릿 - C++의 템플릿보다 훨씬 단순하다
  5. 자원관리 - 쓰레기 수집기(원한다면 사용을 안할 수도 있다), RAII
  6. FFI - C, C++(일부), ObjectC
  7. 신뢰성 - 계약에 의한 프로그래밍, 유닛테스트, Debug 속성 등등...

자세한 내용은 dlang.org - Overview의 Major Features of D를 참고할 것.

2.1 SafeD

SafeD란 메모리를 손상시키지 않고 안전하게, 신뢰하고 사용할 수 있도록 메모리를 직접적으로 만짐으로서 발생할 만한 행동들을 강제적으로 제한하는 일종의 규칙이다. 대표적으로 SafeD가 적용된 코드는 타입시스템을 cast 연산자로 깨거나, 포인터 값의 임의 변경 그리고 지역 변수 또는 함수의 매개 변수의 주소의 언급이 불가능하다. 메모리를 다룰 수 있는 허용 범위에 따라 @system, @trusted, @safe로 나뉜다. @safe의 경우는 상당히 엄격하다.:

  • 포인터가 아닌 타입을 포인터 타입으로 캐스팅 불가
  • 포인터 값의 임의변경 금지
  • 다른 타입의 오버래핑 참조나 포인터를 가진 unions[5]타입의 접근 불가
  • @system 속성의 함수 사용 불가
  • Exception 클래스의 catching 불가[6]
  • 인라인 어셈블러 사용 불가(x86 asm block)
  • 스레드 로컬 객체 ↔ shared객체: 명시적 캐스팅 불가
  • 불변이 객체(immutable) ↔ 변이 객체(table): 명시적 캐스팅 불가
  • 지역 변수 또는 함수의 매개 변수의 주소의 언급 불가
  • __gshared 타입 접근 불가

3 컴파일러

3.1 DMD

D언어 재단에서 공식적으로 배포중인 레퍼런스 컴파일러로 모두 C++로 쓰여있었다. 하지만 2.069.0 릴리즈부터 프론트엔드를 모두 D언어로 재구현되었다. D로 DMD를 만들었다고 하여 DDMD라 부르지만, 사실 백엔드는 여전히 C++로 작성되어 있다.

3.2 GDC

이름에서 추측할 수 있듯이 GCC 기반의 D 컴파일러이다. 예전에는 DMD의 심각한 성능 문제나 디버깅의 어려움 때문에 커뮤니티에서는 'DMD 버리고 GDC를 써라' 라는 말이 돌기도 했었다.

3.3 LDC

LLVM를 기반으로 둔 D 컴파일러이다. 상당히 유저들의 클론이 많은 편이며 DMD가 해내지 못했던 일들이 LDC에서 벌어지고 있다.

  1. iOS용 컴파일러
  2. Android용 컴파일러: OpenGLES 예제가 공개되어있고, 아직은 Phobos를 실험하는 수준이다.
  3. 칼립소 프로젝트: 바인딩 라이브러리의 작성없이 C++ 라이브러리를 그대로 가져와 D에서 쓸 수 있으며, 오우거3D 엔진과 Qt5 예제가 공개되었다.

4 DUB

DUB은 D언어를 위한 빌드 프로그램이다. 단순히 프로젝트 빌드 뿐만 아니라 code.dlang.org에 게시된 라이브러리를 가져와 쓸 수 있도록 패키지 매니저의 역활(Python의 Pypi, Lua의 LuaRocks 같은 셈이다.)도 하며 DMD, GDC, LDC로의 선택이나 플래그도 dub.json 또는 dub.sdl파일(프로젝트 설정파일)을 통해 쉽게 작성할 수 있다. 원래 DUB은 D언어 재단에서 공식적으로 개발하는 소프트웨어가 아니다. DUB역시 Vibe.d[7] 프로젝트의 커뮤니티로부터 공존해오고 있는 프로젝트이지만 사실상 D언어로 스크립트 수준의 작은 프로그램이 아니라 외부 라이브러리, 이를테면 바인딩이나 3th Party library를 쓸 일이 생긴다면 DUB은 필수이다. D 유저들 사이에서는 암묵적인 표준 소프트웨어나 다름없는 셈.

얼마 전까지만 해도 DUB은 Vibe커뮤니티 사이에서 따로 배포되어 왔었으나 Rust 컴파일러 패키지에 Cargo가 기본적으로 포함되어 있는 것을 D 유저들이 의식하고 DMD 컴파일러 패키지에도 DUB을 포함하자는 의견이 있었다. 아직 정식 릴리즈에는 아니지만 Nightly빌드에는 DUB이 포함되어 배포되기 시작했다.#

5 트리비아

C++의 대안을 자처하고 나왔기 때문에 항상 C++ 세계의 흐름에 영향을 받을 수 밖에 없는 언어이다. D가 처음 나왔을 때는 C++이 겨우 표준안을 마련하고 현대화를 시작한 무렵이었으므로 C++의 복잡도를 크게 경감시킨 D가 설 자리가 충분히 존재했다. 그러나 커뮤니티가 분열하고 언어가 재설계되는 동안 C++0x가 준비되기 시작했으며 C++11로서 그 결과를 내놓으며 현대화에 박차를 가했다. .Net 프레임웍을 출시하고 오랫동안 C#을 밀던 MS도 다시 돌아와 네이티브 환경에 힘을 쏟기 시작했고 Visual C++ 10, 11 (각각 VS2010, 2012에 해당) 에서 C++11의 많은 기능을 수용했다. C#이 한창 푸시를 받던 당시 개차반이었던 C++의 인텔리센스 기능도 VS2013에 와서는 드라마틱하게 향상될 정도.

아직까지 레거시 코드의 컴파일을 보장해야 하고 헤더 인클루드 구조를 유지해야 하는 C/C++에 비해, 한 번역단위 내에 명세와 구현이 같이 존재하고 사용하기 쉬우면서도 C와 같은 저수준 개발이 가능하며 컴파일 속도가 빠른 네이티브 언어로서의 D의 유니크한 입지는 아직 유효하다. 그러나 네이티브 개발자 세계에서 예나 지금이나 주력은 C++이고 그 벌써 C++14, C++17을 논하며 현대화되는 현재 시점에서 D의 입지는 거의 남지 않게 되고 말았다.

ABA Games의 서클장 쵸 켄타가 이 언어를 이용한 벡터 그래픽을 구현해 탄막 슈팅 게임을 제조하였으며, 현재는 xna로 갈아탔다.

심심하면 한번씩 Rust vs Go vs D의 경쟁 구도를 통해 'D언어는 더 이상 비전이 없다'는 질타들이 올라오고 있으며, D언어의 주역들은 침착하게 답글을 달아준다. 안드레이 알렉산드레스쿠가 작성한 글(원문:Which language has the brightest future in replacement of C between D Go and Rust? And Why?)을 보면 알 수 있다.

5.1 D맨

compiler-dmd.png

일명 D맨(d-men, d man)이라 불리는 D언어의 마스코트 쯤 되는 캐릭터이다. 알게 모르게 일본 쪽에서 2차 창작이 이루어지고 있었다...


서브컬쳐 쪽으로 가장 좋은 예: #

D언어 공식 포럼에서도 이를 재밌게 보고 있다.[8] 간간히 직접 만든 아스키 아트가 올라올 정도다.

Go의 햄스터(Gopher), Lisp의 코끼리와 함께 나란히 라인(Line)메신저의 스티커 아이템으로 데뷔했으니, 어쩌면 D 프로그래밍 언어 그 자체보다도 마스코트가 더 유명해졌을 지도..?

6 외부 링크

  • D언어 공식 홈페이지: [1]
  • D언어 패키지(DUB) 저장소: [2]
  • D언어 위키페이지: [3]

6.1 웹 컴파일러

컴파일러를 설치하지 않고서도, 간단한 코드들은 웹으로 실행해볼 수 있다.

  1. 구글링해보면 D1에 관해서는 다양한 포스팅이 존재한다.
  2. D1의 원래 이름이 Mars였기 때문에 화성위성 이름에서 따왔다
  3. 파이썬 자체가 이런 부침을 겪지는 않았으나 파이썬3의 릴리즈로 인해 비슷한 커뮤니티 파편화가 존재한다.
  4. PHP를 JIT 컴파일해서 실행하는 VM
  5. unions는 말 그대로 공용체라는 뜻이며 언뜻보기에는 기능 상으로는 struct와 같아 보이나 unions는 '참조'이며 structs는 '값'이라는 점에서 다르다.
  6. D에서는 catching 가능한 클래스로 Error와 Exception 두가지가 있다. Error가 아니라 Exception의 발생은 이미 그 프로그램이 더 이상의 동작이 위험한 상황에 도달했음을 뜻하므로 안전하게 프로그램을 종료하도록 권장한다.
  7. Vibe.d는 D언어로 Native하게 작성된 비동기 웹프레임워크이다.
  8. [6]