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delphi 언어와 C, C++ 언어의 동일 성능에 대한 속도 비교

delphi 언어 안 쓰는 이유

pascal, object pascal, delphi 는 메모리 안전언어인가

기본적인 개념:

• 메모리 안전 언어 (Memory-Safe Language): 일반적으로 프로그래머의 실수로 인한 메모리 오류(예: 버퍼 오버플로우, 해제 후 사용, 이중 해제, 초기화되지 않은 메모리 읽기 등)를 컴파일 타임 또는 런타임에 자동으로 방지하거나 감지하는 메커니즘을 제공하는 언어를 의미합니다. Rust, Java, C#, Python 등이 대표적입니다.

• 메모리 비안전 언어 (Memory-Unsafe Language): 프로그래머가 메모리 관리를 직접 해야 하며, 실수할 경우 심각한 메모리 오류로 이어질 수 있는 언어를 의미합니다. C, C++이 대표적입니다.

파스칼(Pascal) 계열의 메모리 안전성:

1. 초기 파스칼 (Original Pascal):

   • 초기 파스칼은 C나 C++보다 훨씬 엄격한 타입 시스템과 내장된 범위 검사(range checking)를 제공했습니다.

   • 포인터 사용이 제한적이었고, 임의의 메모리 주소에 직접 접근하거나 포인터 연산을 수행하는 것이 C만큼 자유롭지 않았습니다.

   • 따라서 C에 비해서는 상대적으로 "더 안전하다"고 볼 수 있지만, 오늘날의 엄격한 의미의 메모리 안전 언어는 아닙니다. 여전히 new와 dispose를 통한 수동 메모리 관리가 필요했고, 프로그래머가 실수하면 메모리 누수나 해제 후 사용과 같은 문제가 발생할 수 있었습니다.

2. 오브젝트 파스칼 (Object Pascal) 및 델파이 (Delphi):

   • 오브젝트 파스칼(델파이의 기반 언어)은 초기 파스칼에 객체 지향 프로그래밍(OOP) 기능이 추가된 형태입니다.

   • 강력한 타입 시스템과 기본적으로 활성화되는 런타임 검사: 배열 경계 검사(array bounds checking), 정수 오버플로우 검사(integer overflow checking) 등을 컴파일러 옵션으로 제공하며, 디버그 모드에서는 기본적으로 활성화되어 많은 메모리 관련 오류를 잡아낼 수 있습니다.

   • RAII(Resource Acquisition Is Initialization) 패턴 활용: try..finally 블록 등을 통해 리소스 해제를 보장하는 패턴을 사용할 수 있습니다.

   • 자동 참조 카운팅 인터페이스: COM(Component Object Model) 인터페이스나 최신 버전의 델파이에서는 인터페이스 타입에 대해 참조 카운팅(reference counting)을 지원하여, 객체가 더 이상 참조되지 않을 때 자동으로 메모리를 해제하는 기능을 제공합니다. 이는 메모리 누수와 같은 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.

   • 관리되는 타입: 문자열(String)과 동적 배열(Dynamic Array)과 같은 일부 타입은 내부적으로 메모리 관리가 이루어집니다. 예를 들어, 델파이의 string 타입은 참조 카운팅 방식으로 메모리가 관리됩니다.

   그러나:

   • 포인터 사용 가능: 델파이는 C/C++처럼 포인터를 직접 사용하고 포인터 연산(pointer arithmetic)을 수행할 수 있습니다. 이는 개발자에게 강력한 유연성을 제공하지만, 동시에 포인터 오용으로 인한 메모리 오류(예: 댕글링 포인터, 와일드 포인터, 버퍼 오버플로우)를 발생시킬 수 있는 여지를 남깁니다.

   • 수동 객체 해제: TObject에서 파생된 객체(대부분의 VCL/FMX 컴포넌트)는 개발자가 명시적으로 Free 메서드를 호출하여 메모리를 해제해야 합니다. 이를 잊거나 잘못된 시점에 해제하면 메모리 누수나 해제 후 사용(Use-After-Free)과 같은 문제가 발생합니다. 가비지 컬렉터(Garbage Collector)가 내장되어 있지 않습니다.

   • 컴파일러 옵션: 런타임 검사(예: 배열 경계 검사)는 컴파일러 옵션이며, 성능상의 이유로 릴리스 빌드에서 비활성화하는 경우가 많습니다. 이 경우 런타임 메모리 오류가 발생할 가능성이 높아집니다.

결론:

최근 미국의 NSA(국가안보국) 및 국방부 보고서에서 델파이/오브젝트 파스칼을 파이썬, 자바, C#, Go, 러스트 등과 함께 "메모리 안전 언어"로 분류했습니다.

하지만 이 분류는 C/C++과 비교했을 때 상대적인 의미가 더 강하다고 봐야 합니다.

• 델파이는 C/C++에 비해 개발자가 실수할 수 있는 여지를 줄여주는 많은 기능을 제공합니다 (강력한 타입 시스템, 내장된 런타임 검사, 관리되는 타입, RAII 패턴 활용 용이성 등).

• 이러한 기능과 모범 사례를 준수하는 코드를 작성할 경우 높은 수준의 메모리 안전성을 달성할 수 있습니다.

• 그러나 포인터에 대한 직접적인 접근과 수동적인 객체 메모리 해제 (Free)가 여전히 가능하므로, 개발자가 부주의하거나 잘못된 코드를 작성할 경우 메모리 관련 오류가 발생할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 Rust와 같이 컴파일러 수준에서 메모리 안전성을 강제하는 언어와는 분명한 차이가 있습니다.

따라서 델파이는 C/C++보다는 "더 메모리 안전 지향적인(memory-safety oriented)" 언어라고 할 수 있으며, 개발자의 노력과 코딩 스타일에 따라 그 안전성이 크게 달라질 수 있습니다. 완벽하게 메모리 오류를 제거하는 언어는 아니지만, 다른 주류 언어들과 비교했을 때 충분히 안전하게 사용할 수 있는 도구들을 제공합니다.