첫 번째 C++ 프로그램 작성하기

소개

이번 실습에서는 첫 번째 C++ 프로그램을 작성하는 방법을 배웁니다. 먼저 Ubuntu 22.04 환경에서 GCC(GNU Compiler Collection) 컴파일러를 설치하고 필요한 환경 변수를 설정합니다. 그 다음, 새로운 C++ 소스 파일을 생성하여 기본적인 프로그램 구조를 작성하고, cout 문을 사용하여 "Hello World" 메시지를 출력해 봅니다. 또한 프로그램을 컴파일하고 실행하는 방법, 한 줄 및 여러 줄 주석을 추가하는 방법, 줄 바꿈을 위해 endl과 \n을 사용하는 방법, 그리고 세미콜론 누락과 같은 일반적인 구문 오류를 수정하는 방법도 함께 배웁니다.

Ubuntu 22.04에 GCC 컴파일러 설치 및 환경 변수 설정

이 단계에서는 Ubuntu 22.04에서 C++용 GCC(GNU Compiler Collection) 컴파일러를 설치하고 필요한 환경 변수를 설정하는 방법을 배웁니다. GCC는 C++ 프로그램을 컴파일하고 실행하는 데 필수적입니다.

먼저 WebIDE에서 터미널을 엽니다. 화면 하단의 터미널 아이콘을 클릭하거나 키보드 단축키(보통 Ctrl+`)를 사용하여 열 수 있습니다.

먼저 패키지 목록을 업데이트하여 사용 가능한 패키지에 대한 최신 정보를 확보합니다.

sudo apt update

출력 예시:

Hit:1 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy InRelease
Hit:2 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-updates InRelease
Hit:3 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-backports InRelease
Hit:4 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-security InRelease
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
157 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.

터미널 업데이트 명령 출력

다음으로, GCC 컴파일러와 관련 개발 도구를 설치합니다.

sudo apt install -y build-essential

출력 예시:

Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
build-essential is already the newest version.
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 22 not upgraded.

설치를 확인하고 GCC 버전을 확인하려면 다음을 실행합니다.

g++ --version

출력 예시:

g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

GCC 컴파일러는 일반적으로 시스템 PATH에 이미 포함되어 있으므로 추가 설정은 필요하지 않습니다.

.cpp 확장자를 가진 새로운 C++ 소스 파일 생성

이 단계에서는 .cpp 확장자를 가진 새로운 C++ 소스 파일을 만드는 방법을 배웁니다. C++에서 소스 파일은 해당 파일에 C++ 코드가 포함되어 있음을 나타내기 위해 .cpp 확장자를 사용합니다. WebIDE의 파일 탐색기와 텍스트 편집기를 사용하여 첫 번째 C++ 소스 파일을 만들어 보겠습니다.

먼저 터미널에서 ~/project 디렉토리로 이동합니다.

cd ~/project

이제 WebIDE의 파일 탐색기를 엽니다. 사이드바에 파일 및 폴더 목록이 표시됩니다. 새 파일을 생성할 수 있는 아이콘(보통 "+" 기호나 "New File" 옵션)을 찾으세요.

파일 탐색기에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 "New File"을 선택합니다. 메시지가 나타나면 파일 이름을 hello.cpp로 지정합니다. .cpp 확장자는 컴파일러와 개발 도구에 이 파일이 C++ 소스 파일임을 알려주는 중요한 역할을 합니다.

터미널에서 파일 생성 예시(참고용):

touch hello.cpp

새로 생성된 hello.cpp 파일을 클릭하여 WebIDE의 텍스트 편집기에서 엽니다. 첫 번째 C++ 코드를 작성할 준비가 된 빈 파일이 나타납니다.

.cpp 확장자가 중요한 이유는 다음과 같습니다.

파일이 C++ 소스 코드 파일임을 식별합니다.
개발 도구와 컴파일러가 파일 형식을 인식하도록 돕습니다.
C++ 파일을 .c(C), .java(Java), .py(Python)와 같은 다른 프로그래밍 언어 파일과 구분합니다.

이제 hello.cpp 파일에 C++ 코드를 작성할 준비가 되었습니다. 다음 단계에서는 이 파일에 기본적인 C++ 프로그램을 작성하는 방법을 배웁니다.

int main() 함수를 사용한 기본 프로그램 구조 작성

이 단계에서는 C++ 프로그램의 기본 구조인 main() 함수에 대해 배웁니다. 모든 C++ 프로그램에는 프로그램 실행이 시작되는 진입점인 main() 함수가 반드시 있어야 합니다.

이전 단계에서 만든 WebIDE의 hello.cpp 파일을 엽니다. 이제 기본적인 프로그램 구조를 추가합니다.

#include <iostream>

int main() {
    // 여기에 코드를 작성하세요
    return 0;
}

참고: 학습 효과를 높이기 위해 코드를 직접 타이핑하는 것을 권장합니다. C++ 구문에서 필수적인 중괄호 { }와 세미콜론 ;에 주의하세요. 공백과 들여쓰기를 잊지 마세요. 그렇지 않으면 단계 확인이 실패할 수 있습니다.

이 기본 구조를 분석해 보겠습니다.

#include <iostream>: 입출력 스트림 라이브러리를 포함하는 전처리기 지시문입니다. 화면 출력과 같은 입출력 작업을 수행할 수 있게 해줍니다.
int main(): 메인 함수 선언입니다.
- int는 함수가 정수 값을 반환함을 지정합니다.
- main()은 C++ 프로그램의 표준 진입점입니다.
- 빈 괄호 ()는 함수가 인자를 받지 않음을 나타냅니다.
중괄호 { }: 코드가 작성될 함수의 본문을 정의합니다.
return 0;: 프로그램이 성공적으로 완료되었음을 나타냅니다.
- 0을 반환하면 운영 체제에 프로그램이 오류 없이 실행되었음을 알립니다.
- 이는 C++ 프로그램의 표준 관례입니다.

WebIDE는 타이핑하는 동안 변경 사항을 자동으로 저장합니다. 또는 편집기의 저장 옵션을 사용하여 수동으로 파일을 저장할 수도 있습니다.

WebIDE에 대해 더 자세히 알고 싶다면 WebIDE 가이드를 확인하세요.

기억해야 할 중요한 사항:

모든 C++ 프로그램에는 main() 함수가 있어야 합니다.
main() 함수는 프로그램 실행이 시작되는 곳입니다.
return 0; 문은 일반적으로 성공적인 프로그램 실행을 나타내는 데 사용됩니다.

main() 함수를 여행의 출발점이라고 생각하면 됩니다. 자동차 여행이 특정 위치에서 시작되듯이, C++ 프로그램은 main() 함수에서 실행을 시작합니다.

cout을 사용하여 Hello World 메시지 출력하기

이 단계에서는 cout을 사용하여 화면에 "Hello, World!" 메시지를 출력하는 방법을 배웁니다. cout은 C++ 표준 입출력 라이브러리의 일부이며 출력을 표시하는 데 사용됩니다.

WebIDE에서 hello.cpp 파일을 열고 main() 함수를 수정하여 다음 코드를 포함합니다.

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

새로운 코드 라인을 분석해 보겠습니다.

std::cout: 표준 출력 스트림 객체입니다.
- std::는 표준 네임스페이스를 사용함을 나타냅니다.
- cout은 "console output"의 약자입니다.
<<: 스트림 삽입 연산자로, 데이터를 출력 스트림으로 보내는 데 사용됩니다.
"Hello, World!": 출력하려는 텍스트 메시지입니다.
std::endl: 새 줄을 추가하고 출력 버퍼를 비웁니다.
- 메시지가 즉시 표시되도록 보장합니다.
- 커서를 다음 줄로 이동시킵니다.

파일을 저장할 때 위에 표시된 전체 구조를 포함했는지 확인하세요.

cout에 대한 주요 포인트:

텍스트, 숫자 및 기타 데이터 유형을 화면에 출력하는 데 사용됩니다.
<< 연산자를 연결하여 여러 항목을 출력할 수 있습니다.
std::endl은 출력 후 새 줄을 만드는 데 사용됩니다.

cout을 세상에 메시지를 알리는 확성기라고 생각하면 됩니다. << 연산자는 메시지를 로드하는 데 도움을 주고, std::endl은 모두가 메시지를 명확하게 들을 수 있도록 합니다.

g++ hello.cpp -o hello 명령으로 프로그램 컴파일하기

이 단계에서는 g++ 컴파일러를 사용하여 C++ 프로그램을 컴파일하는 방법을 배웁니다. 컴파일은 사람이 읽을 수 있는 C++ 소스 코드를 컴퓨터가 실행할 수 있는 실행 프로그램으로 변환하는 과정입니다.

WebIDE에서 터미널을 엽니다. ~/project 디렉토리에 있는지 확인하세요.

cd ~/project

이제 g++ 명령을 사용하여 이전에 만든 hello.cpp 파일을 컴파일합니다.

g++ hello.cpp -o hello

이 명령을 분석해 보겠습니다.

g++: GNU C++ 컴파일러입니다.
hello.cpp: 컴파일하려는 소스 파일입니다.
-o hello: 출력 실행 파일의 이름을 지정합니다.
- -o는 출력 파일의 이름을 지정할 수 있는 옵션입니다.
- hello는 생성할 실행 파일의 이름입니다.

출력 예시:

## 출력이 없으면 성공적으로 컴파일된 것입니다.

컴파일이 성공하면 오류 메시지가 표시되지 않습니다. 컴파일러는 같은 디렉토리에 hello라는 이름의 실행 파일을 생성합니다.

터미널에서 C++ 코드 컴파일

컴파일을 확인하려면 디렉토리의 파일을 확인하면 됩니다.

ls

출력 예시:

hello  hello.cpp

이제 두 개의 파일이 보일 것입니다.

hello.cpp: 소스 코드 파일
hello: 컴파일된 실행 프로그램

컴파일 시 중요한 참고 사항:

코드에 오류가 있으면 g++가 오류 메시지를 표시합니다.
프로그램을 실행하기 전에 항상 컴파일 오류를 확인하고 수정하세요.
-o 옵션은 선택 사항이지만, 실행 파일에 의미 있는 이름을 지정하는 것이 좋습니다.

컴파일을 책을 한 언어에서 다른 언어로 번역하는 것에 비유할 수 있습니다. g++ 컴파일러는 사람이 읽을 수 있는 C++ 코드를 컴퓨터가 이해하고 실행할 수 있는 언어로 번역합니다.

./hello 명령으로 프로그램 실행하기

이 단계에서는 방금 컴파일한 실행 프로그램을 실행하는 방법을 배웁니다. C++ 프로그램을 컴파일한 후 ./ 명령 뒤에 실행 파일 이름을 붙여 실행할 수 있습니다.

~/project 디렉토리에 있는지 확인하세요.

cd ~/project

이전 단계에서 컴파일한 프로그램을 실행하려면 다음 명령을 사용합니다.

./hello

./는 시스템에 현재 디렉토리에서 실행 파일을 찾으라고 지시하며, hello는 생성한 실행 파일의 이름입니다.

출력 예시:

Hello, World!

무슨 일이 일어나는지 분석해 보겠습니다.

./는 "현재 디렉토리에서"를 의미합니다.
프로그램은 컴파일된 실행 파일의 지침을 읽습니다.
C++ 소스 코드에 정의한 메시지를 출력합니다.
출력 후 프로그램이 종료됩니다.

실행 시 중요한 참고 사항:

현재 디렉토리에서 프로그램을 실행할 때는 항상 실행 파일 이름 앞에 ./를 사용하세요.
프로그램에는 실행 권한이 있어야 합니다(g++가 자동으로 제공함).
출력이 보이지 않으면 프로그램을 올바르게 컴파일했는지 다시 확인하세요.

프로그램을 실행하는 것을 자동차 시동을 거는 것에 비유할 수 있습니다. 컴파일은 자동차를 준비하는 것이고, 프로그램을 실행하는 것은 열쇠를 돌려 운전하는 것입니다.

프로그램을 여러 번 실행하려면 ./hello 명령을 반복하면 됩니다.

한 줄 및 여러 줄 주석 추가하기

이 단계에서는 C++ 코드에 주석을 추가하는 방법을 배웁니다. 주석은 코드가 무엇을 하는지 설명하는 메모입니다. 컴파일러는 이를 무시하며 코드를 더 읽기 쉽게 만드는 데 도움을 줍니다.

WebIDE에서 hello.cpp 파일을 열고 다양한 유형의 주석을 포함하도록 수정합니다.

#include <iostream>

// 이것은 한 줄 주석입니다.
// 프로그램이 무엇을 하는지 설명합니다.

/*
이것은 여러 줄 주석입니다.
여러 줄의 설명을 작성할 수 있습니다.
각 줄에 //를 추가할 걱정 없이 말이죠.
*/
int main() {
    // 인사말 메시지 출력
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;  // 출력을 설명하는 인라인 주석

    /*
    필요한 경우 코드 중간에
    여러 줄 주석을 사용할 수도 있습니다.
    */
    return 0;  // 운영 체제에 성공 상태 반환
}

주석 유형을 분석해 보겠습니다.

한 줄 주석:
- //로 시작합니다.
- 줄 끝까지 이어집니다.
- 짧은 설명에 좋습니다.
여러 줄 주석:
- /*로 시작합니다.
- */로 끝납니다.
- 여러 줄에 걸쳐 작성할 수 있습니다.
- 긴 설명에 유용합니다.
인라인 주석:
- 코드 줄 끝에 추가됩니다.
- 특정 코드 줄을 설명합니다.

프로그램을 컴파일하고 실행하여 여전히 작동하는지 확인합니다.

g++ hello.cpp -o hello
./hello

출력 예시:

Hello, World!

주석에 대한 주요 포인트:

주석은 코드를 더 이해하기 쉽게 만듭니다.
다른 프로그래머(그리고 자신)가 코드의 목적을 이해하도록 돕습니다.
컴파일러는 주석을 완전히 무시합니다.
"무엇"이 수행되는지가 아니라 "왜" 수행되는지를 설명하기 위해 주석을 사용하세요.

주석을 책의 포스트잇 메모라고 생각하면 됩니다. 실제 텍스트를 변경하지 않고 추가적인 맥락과 설명을 제공합니다.

줄 바꿈을 위해 endl과 \n 사용하기

이 단계에서는 C++ 출력에서 줄 바꿈을 만드는 두 가지 방법인 std::endl과 줄 바꿈 문자 \n에 대해 배웁니다. 두 방법 모두 여러 줄에 걸쳐 출력을 형식화하는 데 도움이 됩니다.

WebIDE에서 hello.cpp 파일을 열고 줄 바꿈을 보여주도록 수정합니다.

#include <iostream>

int main() {
    // 줄 바꿈을 위해 std::endl 사용
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    std::cout << "Welcome to C++ Programming!" << std::endl;

    // 줄 바꿈을 위해 \n 사용
    std::cout << "Using newline character:\n";
    std::cout << "Line 1\n";
    std::cout << "Line 2\n";

    // 두 방법 혼합
    std::cout << "Mixing methods: " << std::endl;
    std::cout << "Line with endl\n";
    std::cout << "Line with newline character" << std::endl;

    return 0;
}

👆 LabEx 팁: 코드 블록 오른쪽 하단의 "Explain Code"를 클릭하여 Labby AI와 대화하며 코드에 대한 설명을 확인하세요.

줄 바꿈 방법을 분석해 보겠습니다.

std::endl:
- 새 줄을 추가합니다.
- 출력 버퍼를 비웁니다(즉시 출력을 보장).
- <iostream> 라이브러리의 일부입니다.
- std::cout과 함께 사용됩니다.
\n (줄 바꿈 문자):
- 새 줄을 만드는 간단한 방법입니다.
- std::endl보다 가볍습니다.
- 많은 프로그래밍 환경에서 작동합니다.
- 출력 버퍼를 비우지 않습니다.

프로그램을 컴파일하고 실행합니다.

g++ hello.cpp -o hello
./hello

출력 예시:

Hello, World!
Welcome to C++ Programming!
Using newline character:
Line 1
Line 2
Mixing methods:
Line with endl
Line with newline character

주요 포인트:

std::endl과 \n 모두 새 줄을 만듭니다.
std::endl은 더 포괄적이지만 약간 느립니다.
\n은 더 빠르고 가볍습니다.
이 방법들을 혼합하여 사용할 수 있습니다.

줄 바꿈을 책의 문단 나누기라고 생각하면 됩니다. 출력을 정리하고 구조화하는 데 도움이 됩니다.

세미콜론 누락과 같은 일반적인 구문 오류 수정하기

이 단계에서는 C++의 일반적인 구문 오류, 특히 세미콜론 누락에 대해 배웁니다. 세미콜론은 문장의 끝을 표시하므로 C++에서 매우 중요합니다.

WebIDE에서 syntax_errors.cpp라는 새 파일을 만듭니다.

cd ~/project
touch syntax_errors.cpp

#include <iostream>

int main() {
    // 일반적인 구문 오류: 세미콜론 누락
    std::cout << "This line has an error"  // 여기에 세미콜론이 누락되었습니다!
    std::cout << "This line will not compile" << std::endl;

    // 세미콜론이 포함된 올바른 버전
    std::cout << "This line is correct" << std::endl;
    std::cout << "All statements end with a semicolon" << std::endl;

    return 0;  // 여기에도 세미콜론을 잊지 마세요!
}

프로그램을 컴파일해 봅니다.

g++ syntax_errors.cpp -o syntax_errors

컴파일 오류 예시:

syntax_errors.cpp: In function ‘int main’:
syntax_errors.cpp:5:42: error: expected ‘;’ before ‘std’
    5 |     std::cout << "This line has an error"  // Missing semicolon here!
      |                                          ^
      |                                          ;
    6 |     std::cout << "This line will not compile" << std::endl;
      |     ~~~

세미콜론에 대한 주요 포인트:

C++의 모든 문장은 세미콜론 ;으로 끝나야 합니다.
세미콜론은 컴파일러에게 한 명령이 끝나고 다음 명령이 시작되는 위치를 알려줍니다.
세미콜론이 누락되면 컴파일 오류가 발생합니다.
세미콜론을 자주 잊는 곳:
- cout 문 뒤
- return 문 뒤
- 변수 선언 끝

오류를 수정해 보겠습니다.

누락된 세미콜론을 추가합니다.
각 문장이 ;으로 끝나는지 확인합니다.

수정된 버전을 컴파일합니다.

g++ syntax_errors.cpp -o syntax_errors
./syntax_errors

성공하면 오류 메시지가 나타나지 않습니다.

세미콜론을 문장의 마침표라고 생각하면 됩니다. 코드에서 완전한 생각의 끝을 표시합니다.

요약

이번 실습에서는 Ubuntu 22.04에서 C++용 GCC(GNU Compiler Collection) 컴파일러를 설치하고 필요한 환경 변수를 설정하는 방법을 배웠습니다. 새로운 C++ 소스 파일을 만들고, int main() 함수를 포함한 기본적인 프로그램 구조를 작성했으며, cout을 사용하여 "Hello World" 메시지를 출력했습니다. 그 후 g++ 명령을 사용하여 프로그램을 컴파일하고 실행했습니다. 또한 한 줄 및 여러 줄 주석을 추가하는 방법, 줄 바꿈을 위해 endl과 \n을 사용하는 방법, 그리고 세미콜론 누락과 같은 일반적인 구문 오류를 수정하는 방법을 배웠습니다.

이 단계를 완료함으로써 첫 번째 C++ 프로그램을 작성하고 실행하기 위한 탄탄한 기초를 다졌으며, Ubuntu 22.04에서 C++ 개발에 필요한 기본 도구와 개념을 이해하게 되었습니다.