데이터 관리

데이터 항목은 변수 또는 상수의 값이다. 데이터 항목은 스칼라(scalar)라 불리는 한 개의 항목이 될 수 있고, 또는 데이터 집합체(Data aggregate)라 불리는 여러 데이터 항목들의 집합이 될 수도 있다.

데이터 집합체의 종류에는 배열과 구조체가 있다.

PL/I 프로그램에 사용되는 데이터에는 Computational data와 Program-control data가 있다.

다음 예는 Computational data의 산술 데이터를 나타낸다. VAR1, VAR2는 Computational data의 산술 변수(Coded Arithmetic variable)이고, 숫자 2와 3.14는 산술 상수(Coded Arithmetic constant)이다.

Program-control data의 상수는 컴파일러에 의해 결정된다.

다음의 예에서 LAB1은 Program-control data의 label 상수이다. LAB1의 값은 "statement X = Y + 3;"의 주소값이다.

데이터 항목을 사용하기 위해서 PL/I은 데이터 타입을 알아야 하고 어떻게 동작하는지 알아야한다. 속성(Attribute)이 이런 정보를 제공한다.

속성의 종류에는 Data attribute와 Nondata attribute가 있다.

본 절에서는 Computational data의 타입을 분류하고, 연관된 속성에 대해 설명한다.

source 문자열은 왼쪽에서 오른쪽의 순서로 차례대로 target 문자열로 저장된다. source 문자열의 길이가 target 문자열의 길이보다 길면 초과하는 부분은 무시되고, STRINGSIZE 조건이 발생한다.

저장될 target 문자열의 길이 고정 길이이고 source 문자열의 길이보다 길면 모자라는 부분만큼 다음의 문자로 채워진다.

source의 산술적인 값이 target의 precision을 제외한 다른 속성이 동일하면, precision 변환이 필요하다. Fixed point data에 대해서 precision 변환 중에 소수점에 대한 정렬은 항상 맞춰진다. 따라서, 앞뒤에서 필요한 자릿수만큼 첨가되거나 넘치는 자릿수만큼 잘라내기도 한다. floating-point data에 대해 뒤에서 0이 첨가되거나 삭제된다.

다음 데이터 속성을 갖는 데이터 항목 변환에 대한 Source to Target 변환 규칙이 존재한다. 이에 대한 자세한 내용은 Source to Target 변환 규칙을 참고한다.

decimal 표현과 binary 표현법에 따라 값이 변할 수 있다. decimal 표현과 binary 표현은 3.32라는 값을 통해 변환이 이루어진다.

본 절에서는 각각의 타입별로 변환이 어떻게 이루어지는지 설명한다.

데이터 항목의 이름은 다음과 같은 상황에서 명시적으로 선언된다. 명시적으로 선언된 데이터 항목의 범위(Scope)는 선언을 포함하는 블록이다.

다음 그림은 명시적 선언의 범위를 보여주는 예이다. B와 B’은 동일한 이름인 B의 다른 선언을 구분하기 위해 사용되었다. C와 C’도 동일하다.

데이터 항목의 이름이 프로그램에서 쓰여졌는데 명시적으로 선언되지 않았다면 묵시적으로 선언된다. 해당 항목 이름이 사용된 External PROCEDURE statement 다음에 선언이 기술었을 때와 같은 scope를 가진다. 묵시적으로 선언된 데이터 항목의 일부 속성은 문맥에 의해 결정된다. 이를 문맥적 선언이라 부르는데 다음과 같다.

묵시적으로 선언될 때 속성들이 문맥적 선언으로 결정되지 않으면 default 속성은 Default for attributes로 결정된다. 문맥적 선언은 명시적 선언 범위 내에 존재하지 않는다. 때문에 명시적 선언을 문맥적으로 판단하여 속성을 추가하는 것은 불가능하다.

대부분의 경우 선언된 데이터 항목의 범위는 프로그램 안에서 선언된 위치에 의해 결정된다. 묵시적인 선언은 External procedure의 PROCEDURE statement 다음에 DECLARE statement가 기술된 것과 같은 범위를 가진다.

어떤 블록에 명시적으로 선언된 이름은 오직 해당 블록 안에서만 의미를 지닌다. 해당 블록 밖에서는 바깥쪽 블록에 동일한 이름으로 선언되지 않은 이상 그 이름은 알려지지 않는다. 해당 블록 밖에서 동일한 이름으로 선언된다면, 바깥쪽 블록에서는 안쪽 블록과는 다른 데이터 항목을 참조하게 된다. 이 특성은 프로그램에서 local defination을 기술할 수 있게 된다.

다음의 예에서 PUT statement에 의한 결과 A는 C.A를 참조하게 되어 'FUNC1’이고, 결과 B는 프러시저 TEST에 선언된 'TEST '가 된다.

컴퓨터는 byte, halfword, fullword, 또는 doubleword 단위로 접근한다. halfword는 2개의 연속적인 bytes이고, fullword는 4개의 연속적인 bytes이다. doubleword는 8개의 연속적인 bytes이다. 따라서, halfword alignment는 2의 배수, fullword alignment는 4의 배수, fullword는 8의 배수 주소에 접근하게 된다.

PL/I는 이런 word 단위의 Data alignment를 지원한다. 이렇게 되는 경우 연속적인 데이터 항목 사이에 사용하지 않는 bytes가 존재하게 될 수도 있다. 이는 부가적인 스토리지를 더 필요로 하게 된다.

ALIGNED와 UNALIGNED 속성을 통해 이런 word 단위의 Data alignment를 사용할지 여부를 선택할 수 있다.

PL/I 프로그램에서 모든 이름은 완전한 속성의 집합이 필요하다. 프러시저에 전달된 인자는 프러시저의 매개 변수와 일치하는 속성을 가져야 하며, 함수에 의해 반환되는 값은 예상되는 특성을 가져야 한다. 그러나 지정한 속성들은 거의 완전한 속성의 집합을 포함하는걸 필요로 하지 않는다.

다음에 대한 속성의 집합은 Language-specified defaults를 사용하거나, DEFAULT statement을 사용해서 Language-specified defaults를 수정해서 새로운 완전한 디폴트 집합을 구현해야 완전해진다.

디폴트로 적용되는 속성은 명시적 또는 문맥적 선언된 이름에 적용되는 속성을 재정의할 수 없다.

배열은 동일한 속성을 가진 element들의 n차원 집합체이다. 배열의 각 항목은 배열 내의 위치를 기반으로 참조(subscript를 사용하여 참조)할 수 있다. REFER 인자로 사용되지 않았다면, 배열은 모든 차원에서 적어도 1개의 element를 가져야 한다.

구조체, 배열, 또는 스칼라 변수인 멤버 element들의 집합체이다. 구조체 이름은 구조체의 전체 데이터를 참조할때 사용된다. 배열과는 다르게 구조체의 멤버들이 각기 다른 속성과 이름을 가질 수 있다. 참조되지 않는 멤버에 대해서는 애스터리스크(*)를 이름으로 기술 할 수 있다.

구조체는 레벨을 가진다. Level-1에 기술된 이름은 major structure라고 한다. 하위 레벨에 있는 구조체를 minor structure라고 한다. 말단 레벨에 있는 항목은 elementary variable이다.

구조체는 DECLARE statement에서 level-number를 선언될 변수 이름 앞에 기술함으로써 선언할 수 있다. level-number는 정수이다.

다음은 구조체를 선언하는 예이다.

구조체의 멤버 이름이 유일하다면 멤버 이름만으로 구조체의 멤버를 참조할 수 있다. 하지만 동일한 이름이 다른 멤버 이름으로 사용된다면, 멤버 이름만으로는 어떤 멤버에 대한 참조인지 알 수 없다. 이런 모호성을 없애기 위해서 정확한 멤버를 참조하려면 Qualifier를 통한 참조 필요하다.

Qualifier는 하나 이상의 부모 멤버의 이름을 point(.)로 연결하여 사용한다. 위의 예에서 LAST를 참조하려면 Qualifier를 통한 참조는 EMPLOYEE.LAST 또는 EMPLOYEE.NAME.LAST로 참조할 수 있다. Qualifier는 반드시 레벨 순서로 기술되어야 한다.

PL/I에서는 변수 선언의 scope가 블록 단위로 처리되므로, 위의 예에서 DISPLAY statement에서 참조하는 변수 Y는 먼저 Begin-block에 선언된 변수를 확인한다.

Begin-block 안에서 Y에 대한 모호성이 발생하지 않기 때문에 Y는 Begin-block 안의 X 구조체의 멤버 변수 Y를 참조하게 되어 10을 출력하게 된다. 첫 번째에 있는 Y의 변수 선언(초기화 값을 1로 가지는)이 Begin-block 안에 선언되어있다면, DISPLAY statement에서 참조하는 변수 Y는 구조체의 멤버가 아닌 스칼라 변수 Y를 참조하게 되어 출력값이 1이 된다.

위의 예에서 D는 두 곳에 선언이 되어 있다. A.D는 두 번째 D, 즉 레벨 숫자 5에 해당하는 D를 참고한다. A.D는 두 번째 D의 Qualification에 정확하게 일치하기 때문에 그렇게 된다. 첫 번째 D를 참조하려면 A.C.D 로 참조해야 한다.

위의 예에서 A.C는 두 개의 C 중 어떤 것을 참조해야 하는지 모호하다.

위의 예에서 A는 첫 번째 A를 참고한다. A.A는 두 번째 A를 참고한다. A.A.A는 세 번째 A를 참고한다.

X는 첫 번째 X를 참고한다. Y.Z는 어느 것을 참조해야 할지 모호하다. Y.X.Z는 첫 번째 Z, Y.Y.Z는 두 번째 Z를 참고한다.

다른 구조체의 논리적인 구조를 동일하게 사용하기위해 선언하는 변수에 LIKE 속성이 기술될 수 있다. 대상이 되는 변수의 멤버 변수의 이름과 속성들이 선언되는 변수의 멤버로 동일하게 선언된다. 멤버 변수의 이름과 속성만 동일하게 선언될 뿐 대상이 되는 변수의 속성과 이름은 무시된다.

새로운 멤버는 구조체에 추가될 수 없다.

위와 같은 선언은 다음과 동일하다.

변수 A의 속성 DIM(10), ALIGNED, STATIC은 LIKE에 의해 적용되지 않았다.

Automatic 변수는 변수가 선언된 블록이 시작할 때 할당(allocation)되고, 블록이 끝날 때 해제(release)된다.

AUTOMATIC은 default 속성이다. Automatic 변수는 항상 Internal 변수이다.

Automatic 변수의 extent는 제한된 표현식으로 기술 될 수 있다. 단, 다른 변수를 참조하는 표현식은 사용할 수 있는데, 반드시 참조되는 변수 선언에 초기화 값이 존재해야 한다.

위의 예에서 변수 X의 문자열 길이는 변수 N으로 기술되었다. 변수 N은 초기화 값 15를 가지므로 X는 길이 15의 문자열 변수가 된다.

Static 변수는 프로그램이 실행되기 전에 할당(allocation)되고, 해당 스토리지는 프로그램이 종료될 때까지 남아있게 된다.

STATIC은 External 변수에는 default로 적용된다. 하지만 Internal 변수들도 STATIC 속성을 지정할 수는 있다. 또한 프러시저 밖에서 선언된 변수는 STATIC 속성을 갖는다.

위의 예에서 변수 B는 STATIC 스토리지를 가지게 되고, 프로그램이 시작할 때 할당된다. 단, B에 대한 참조는 선언 B를 포함한 블록 FUNC2 안에서만 가능하다. 변수 A는 STATIC 속성을 가지게 되어 STATIC 스토리지를 가진다.

Static 변수가 INITIAL 속성을 사용해서 초기화하면, 초기화 값은 반드시 제한된 표현식(Restricted expression)이어야 한다. 배열의 Extent도 반드시 제한된 표현식으로 기술되어야 한다. 제한된 표현식은 컴파일 시간에 상수 값이 결정되는 표현식이다.

CONTROLLED 속성으로 선언된 변수는 ALLOCATE statement를 통해 할당(allocation)되고, 해당 변수는 FREE statement를 통해 해제(free)되거나 프로그램이 종료될 때 해제된다. 할당되지 않은 피제어 변수를 대한 참조하면 에러가 발생한다.

피제어 변수가 아닌 변수를 피제어 변수를 파라미터로 갖는 프러시저를 호출할 때 사용할 수 없다.

다음은 피제어 변수를 사용하는 예이다.

ALLOCATE statement가 실행되면 피제어 변수에 대해 스토리지를 할당하고 스택에 넣는다. 따라서, 이전에 할당되었고 해제되지 않은 스토리지는 스택의 아래쪽으로 내려가게 된다. 이런 stacking은 변수에 대한 새로운 세대를 생성하게 된다.

새로 생성된 세대는 이제 현재의 세대가 되고, 이전 세대는 현재 세대가 해제되지 않는 한 직접 접근할 수 없다. FREE statement 가 실행되면 스택에서 현재 세대의 스토리지를 꺼내오고, 할당을 해제한다. 따라서 바로 이전 세대가 이제는 현재 세대가 된다.

기저부 변수(Based variable)의 선언은 필요한 스토리지의 크기와 속성들에 대한 기술이다. Locator를 통해 스토리지의 위치를 식별한다. 할당되지 않은 기저부 변수에 대해 참조를 하면 에러가 발생한다.

스토리지는 ALLOCATE statement를 통해 할당하고, FREE statement를 통해 해제한다.

기저부 변수는 EXTERNAL 속성을 가질 수 없다. Locator 참조는 어떤 변수에 대해서도 가능하다.

REFER 옵션을 사용하지 않는다면 BASED 선언에서 Extent 기술은 다음의 예외를 제외하면 제한된 표현식이 되어야 한다.

변수의 스토리지가 할당될 때 초기화 값을 지정한다. INITIAL 속성은 Defined 데이터, 파라미터에 사용될 수 없다.

다음은 iteration factor 사용 예이다.

다음은 INIT 속성을 사용하여 초기화가 이루어지는 예이다.

마지막 Z는 100*10 배열이다. 즉, 1000개의 extents를 가진다. INIT 속성에 의해 920개는 0으로 초기화되고, 나머지 80개에는 5, 5, 5, 9의 값이 반복해서 초기화된다.

AREA 변수는 기저부 변수(Based variable)의 할당과 해제을 위한 공간을 정의할 수 있다. AREA 변수는 AREA attribute를 이용하여 선언할 수 있고, AREA 변수는 4가지 스토리지 클래스 중 하나를 가질 수 있다.

AREA의 크기는 문자열 길이나 배열 크기 지정과 동일한 방식으로 지정할 수 있고, 애스터리스크(*)로 기술될 수 있으며, REFER 옵션을 사용할 수 있다.

다음은 AREA 변수를 선언하는 예이다.

AREA는 정의한 크기와 별개로 16 bytes의 제어 정보가 추가로 정의된다. 따라서 AREA1의 크기는 1516, AREA2의 크기는 1016이 된다. 제어 정보에는 현재 스토리지 사용량이 저장되어 있다.

기저부 변수(Based variable)을 AREA에 할당할 경우 AREA의 일부 영역이 반환되며, 해제할 경우 해당 영역은 다른 변수의 할당에 사용할 수 있다. AREA는 현재 할당된 스토리지를 체인으로 관리하고, 체인의 첫 부분은 제어 정보에 저장된다. 제어 정보 필드를 임의적으로 수정할 경우 예상치못한 에러가 발생할 수 있다.

만일 할당할 기저부 변수(Based variable)의 크기보다 남은 AREA 공간이 작을 경우 AREA 조건이 발생된다.

DEFINED 속성을 가지면 Base 변수의 스토리지의 일부 또는 전체를 선언된 변수의 스토리지로 동일하게 사용할 수 있다.

Defined 변수는 Base 변수로부터 속성들을 상속받지 않는다. Defined 변수는 INTERNAL이고, level-1 변수이어야 한다. DIMENSION 속성을 가질수 있다. INITIAL, AUTOMATIC, BASED, CONTROLLED, STATIC, PARAMETER 속성을 가질 수 없다.

3가지 타입의 Defined 변수가 존재한다. 단, iSUB는 지원하지 않는다.

타입은 다음에 따라 결정된다.

Simple defining은 스칼라, 배열, 구조체 등의 다른 변수에 대해 참조할 수 있다. Defined 변수와 Base 변수의 ALIGNED와 UNALIGNED 속성은 반드시 서로 같아야 한다.

A는 X(2,2,2)의 배열로 만들어지는 3차원 배열이 된다. B는 X((1,1,5) ~ X(5,5,5)에 해당하는 2차원 배열이 된다. 이 두 개의 Defined 변수의 스토리지는 연속적이지 않아서 Unconnected 스토리지를 갖는다.

C는 subscript L, M, N의 현재 값에 해당하는 X(L,M,N)의 스토리지를 참고한다.

Y는 X의 첫 10문자를 갖는 문자열이다.

Defined 변수와 Base 변수가 string 또는 picture 데이터여야 한다. ALIGNED, VARYING 속성을 가질 수 없다.

String overlay에만 사용된다. Base 변수에서 Defined 변수의 시작 위치를 지정한다.

X는 B의 20번째 원소부터 40개로 구성된 bit 문자열이다.

X는 picture 데이터 A의 문자열로 구성된 문자열이다. Y는 picture 데이터 A의 마지막 3개의 문자 '999' 에 해당하는 문자열이다. Z는 picture 데이터 A의 '9.99’에 해당하는 문자열이다.

Y는 X문자열의 처음 50문자로 구성된 문자열이다. POSITION(1)은 반드시 기술되어야 한다. 그렇지 않으면 simple defining이 되어 결과가 달라진다.

OFFSET 변수는 할당된 기저부 변수(Based variable)의 위치가 AREA의 시작점으로부터 얼마나 떨어져있는지를 나타낸다.

OFFSET 변수는 AREA 변수가 지정되어 있으면 AREA와 연관되어 POINTER 값으로 변환될 수 있다. 만일 AREA 변수가 지정되어 있지 않은 경우 POINTER 내장함수를 사용하여 명시적으로 AREA 변수를 지정해주어야 한다.

OFFSET 변수에 값을 저장할 수 있는 방법은 다음과 같다.