괄호 안에 언어 하나를 통째로 담다: Racket 친절한 입문기
한 줄 요약
Racket은 Lisp와 Scheme의 계보를 이어받은 언어로, 코드와 데이터를 똑같은 구조로 다루는 특성(동형성) 덕분에 프로그램을 짜는 것을 넘어 나만의 문법과 언어까지 직접 만들 수 있는 독특한 도구입니다. 오늘은 Racket이 어디서 왔고, 실제 코드는 어떻게 생겼으며, 왜 아직도 많은 개발자와 연구자들이 이 언어에 매력을 느끼는지 차근차근 살펴보겠습니다.
Lisp에서 Racket까지, 60년이 넘는 계보
Lisp는 1958년 MIT의 John McCarthy가 만든 언어로, 1957년 등장한 Fortran 다음으로 오래된 현역 고급 언어입니다. 놀랍게도 오늘날 우리가 당연하게 쓰는 여러 개념이 Lisp에서 처음 나왔습니다.
- 가비지 컬렉션 – Lisp를 위해 발명됨
- 일급 함수 – 함수를 값처럼 인수로 전달
- REPL – Python, Node, Julia에서도 익숙한 대화형 실행 환경
- 값을 반환하는 조건식
- 동형성 – 코드 자체가 언어의 자료 구조
1970~1980년대에는 Symbolics, LMI 같은 회사가 아예 Lisp 전용 하드웨어인 'Lisp Machine'을 만들 정도로, Lisp는 오랫동안 인공지능 연구의 중심 언어였습니다.
이후 1975년 Gerald Sussman과 Guy Steele이 더 간결하고 수학적인 방언인 Scheme을 만들었고, 그 유명한 교재 *Structure and Interpretation of Computer Programs(SICP)*도 Scheme으로 쓰였습니다. 1995년 Matthias Felleisen의 연구팀이 교육·연구 목적의 PLT Scheme을 만들었고, 2010년 이름을 바꾼 것이 바로 지금의 Racket입니다. Racket은 단순히 Scheme의 후예를 넘어, 문제에 맞는 전용 언어를 직접 설계할 수 있는 '언어 지향 프로그래밍'을 지원하도록 발전했습니다.
아직도 살아있는 Lisp 생태계
"Lisp는 옛날 언어 아닌가?"라고 생각할 수 있지만, 실제로는 다양한 분야에서 현역으로 쓰이고 있습니다.
- Clojure: 라틴아메리카 최대 디지털 은행 Nubank를 포함해 은행·항공사·스타트업 프로덕션 환경에서 사용
- Common Lisp(SBCL): 전문가 시스템, 과학 계산, 비행 계획 수립
- ITA Software 기술: Google이 인수해 Google Flights를 구동
- Emacs Lisp: Emacs 에디터 자체가 Lisp 인터프리터
- Guile/Guix: Linux 배포판 전체를 Scheme으로 설정
- Racket: 연례 컨퍼런스 RacketCon과 함께 형식 검증(Rosette), 출판·타이포그래피(Pollen), 프로그래밍 언어 연구·교육 등 폭넓게 활용
새로운 Lisp 계열도 계속 태어나고 있습니다. Lua로 컴파일되는 Fennel은 게임 개발에서, Janet과 Python 위에서 동작하는 Hy도 각자의 자리를 찾고 있습니다. 심지어 애니메이션 The Amazing Digital Circus 8화에도 Caine-core.lisp 파일이 등장해, 극중 AI 캐릭터가 Lisp로 프로그래밍됐다는 설정을 보여주는 재미있는 이스터에그도 있습니다.
설치하고 바로 시작하기
Racket 공식 사이트에서 Linux·macOS·Windows용 설치 프로그램을 받을 수 있습니다. 함께 설치되는 DrRacket 에디터는 위쪽에 프로그램을 작성하는 정의 영역, 아래쪽에 바로 실험해볼 수 있는 REPL로 구성되어 있어 입문자에게 특히 친절합니다.
정의 영역의 첫 줄에는 항상 사용할 언어를 명시합니다.
#lang racket
터미널을 선호한다면 racket 명령으로 REPL을 열고, raco 명령으로 패키지 관리와 도구 실행을 처리하면 됩니다.
모든 코드는 '표현식'이다
Racket(그리고 Lisp 전반)의 가장 큰 특징은 모든 코드가 예외 없이 (연산자 인수1 인수2 ...) 형태라는 점입니다. 별도의 연산자 우선순위 규칙이 없고, 괄호가 프로그램 구조 전체를 나타냅니다.
(+ 1 2) ; => 3
(* 3 (+ 2 2)) ; => 12
(string-append "hello " "world") ; => "hello world"
덧셈이든 조건 분기(if)든 이름 정의(define)든 전부 같은 형태로 작성하기 때문에, 기능마다 다른 문법을 외울 필요가 없습니다.
정의와 함수
define에 이름과 값을 주면 상수가 되고, (이름 인수...) 형태를 주면 함수가 됩니다.
(define pi-approx 3.14159)
(define (circle-area r)
(* pi-approx r r))
(circle-area 2) ; => 12.56636
주석은 ;로 시작하며, 이름 없는 함수는 lambda로 만들어 바로 호출할 수도 있습니다.
(lambda (x) (* x x))
((lambda (x) (* x x)) 5) ; => 25
리스트와 고차 함수: for 루프가 필요 없는 순간
Lisp이라는 이름 자체가 'List Processing'에서 왔을 만큼, 리스트는 Racket의 기본 자료 구조입니다.
(list 1 2 3) ; => '(1 2 3)
(first '(1 2 3)) ; => 1
(rest '(1 2 3)) ; => '(2 3)
(cons 0 '(1 2 3)) ; => '(0 1 2 3)
작은따옴표(')는 표현식을 실행하지 말고 데이터로 취급하라는 표시입니다. 이 덕분에 map, filter, foldl 같은 고차 함수를 자연스럽게 활용할 수 있습니다.
(map (lambda (x) (* x x)) '(1 2 3 4 5)) ; => '(1 4 9 16 25)
(filter even? '(1 2 3 4 5 6)) ; => '(2 4 6)
(foldl + 0 '(1 2 3 4 5)) ; => 15
map은 변환하고, filter는 골라내고, foldl은 누적합니다. 이 세 가지만 익혀도 웬만한 리스트 문제는 for 루프 없이 풀 수 있습니다.
반복 대신 재귀로 생각하기
Racket에서 반복은 '몇 번 돌 것인가'보다 '기저 조건이 무엇이고, 그 조건에 어떻게 다가가는가'를 중심으로 짭니다.
(define (factorial n)
(if (= n 0)
1
(* n (factorial (- n 1)))))
(factorial 5) ; => 120
내장된 2htdp/image 그래픽 라이브러리와 재귀를 결합하면 시에르핀스키 삼각형처럼 시각적으로도 재미있는 결과를 얻을 수 있습니다.
#lang racket
(require 2htdp/image)
(define (sierpinski level)
(if (= level 0)
(triangle 8 "solid" "purple")
(let ([t (sierpinski (- level 1))])
(above t (beside t t)))))
(sierpinski 6)
코드가 데이터가 되고, 데이터가 코드가 되는 마법
Racket의 가장 흥미로운 특징은 **동형성(homoiconicity)**입니다. 작은따옴표를 붙이면 (+ 1 2)는 실행되지 않고 +, 1, 2로 이루어진 하나의 리스트 데이터가 됩니다.
'(+ 1 2) ; => 리스트 (+ 1 2)
(first '(+ 1 2)) ; => 기호 +
(eval '(+ 1 2)) ; => 3
프로그램 자체가 리스트이고, 리스트는 프로그램 안에서 자유롭게 만들어낼 수 있으므로 프로그램으로 다른 프로그램을 만드는 것이 가능해집니다. 이것이 바로 Lisp 매크로가 C의 텍스트 치환 매크로와 근본적으로 다른 이유입니다. C 매크로는 텍스트를 다루지만, Lisp 매크로는 실행되기 전에 코드를 코드로 받아 코드를 반환합니다.
언어 문법 자체를 확장하기
define-syntax-rule을 쓰면 Racket에 원래 없는 while 구문도 직접 만들 수 있습니다.
(define-syntax-rule (while condition body ...)
(let loop ()
(when condition
body ...
(loop))))
(define counter 0)
(while (< counter 5)
(displayln counter)
(set! counter (+ counter 1)))
이 매크로는 while이 받은 조건과 본문을 let 기반의 재귀 루프로 바꿔주는 역할을 합니다. 즉, 라이브러리를 추가하는 수준을 넘어 언어의 문법 자체를 확장할 수 있는 것이죠. Alan Kay가 Lisp를 두고 "소프트웨어의 맥스웰 방정식"이라 부른 것도, 이렇게 작은 핵심 규칙에서 나머지 모든 것을 유도해낼 수 있기 때문입니다.
더 공부하고 싶다면
- How to Design Programs – Racket을 중심 언어로 쓰는 무료 온라인 교재
- The Racket Guide – Racket 공식 안내서
- Beautiful Racket – 나만의 언어를 만드는 방법을 다루는 자료
- SICP – Scheme으로 프로그램의 구조와 해석을 배우는 고전 명저
괄호가 낯설게 느껴질 수 있지만, 익숙해지고 나면 '코드로 언어를 만든다'는 경험 자체가 다른 언어에서는 쉽게 얻기 힘든 재미를 줍니다. 주말에 가볍게 DrRacket을 켜보는 건 어떨까요?