C# - 구조체: 초보자 가이드

안녕하세요, 미래의 C# 개발자 여러분! 오늘 우리는 C#의 fascineting한 구조체 세상으로 뛰어들어 볼 거예요. 프로그래밍에 새로운 사람이라면 걱정 마세요 - 이 여정에서 친절한 안내자로서 모든 것을 단계별로 설명해 드릴게요. 그럼 시작해 보겠습니다!

C# - Structure

구조체는 무엇인가요?

구체적인 내용에 들어가기 전에 구조체가 무엇인지 이해해 보겠습니다. C#에서 구조체(자주 약자로 "struct"라고 부릅니다)는 다양한 데이터 멤버와 메서드를 포함할 수 있는 값 유형입니다. 이를 마치 다양한 종류의 정보를 함께 담을 수 있는 컨테이너라고 생각해 보세요.

하이킹 트립을 위해 배낭을 정리하는 상상해 보세요. 물병, 스낵, 지도, 나침반 등 다양한 공간을 가지고 있을 수 있습니다. 마찬가지로 C#의 구조체는 관련 데이터를 단일 유닛으로 그룹화할 수 있게 해줍니다.

구조체 정의하기

이제 C#에서 구조체를 어떻게 만드는지 보겠습니다. 기본 문법은 다음과 같습니다:

struct 구조체이름
{
// 데이터 멤버와 메서드가 여기에 들어갑니다
}

간단한 구조체를 만들어 2D 공간의 점을 나타내 보겠습니다:

struct Point
{
public int X;
public int Y;
}

이 예제에서 우리는 Point이라는 이름의 구조체를 정의했으며, 두 개의 정수 멤버 X과 Y를 가지고 있습니다. 이들은 2D 평면에서 점의 좌표를 나타냅니다.

구조체 사용하기

이제 우리의 Point 구조체를 정의했으므로, 어떻게 사용할 수 있는지 보겠습니다:

Point myPoint;
myPoint.X = 10;
myPoint.Y = 20;

Console.WriteLine($"The point is at ({myPoint.X}, {myPoint.Y})");

이 코드는 새로운 Point를 생성하고 그 X와 Y 값을 설정한 후 출력합니다. 이를 실행하면 다음과 같은 출력을 보게 됩니다:

The point is at (10, 20)

이게 멋지지 않나요? 우리는 자신의 커스텀 타입을 만들어 프로그램에서 사용했습니다!

C# 구조체의 기능

이제 발길을 절반 정도 냈으므로, C#의 구조체에 대한 몇 가지 중요한 기능을 탐구해 보겠습니다.

1. 값 유형

구조체는 값 유형으로, 스택에 직접 저장됩니다. 이는 작은 데이터 구조에 대해 효율적입니다. 구조체를 새로운 변수에 할당하거나 메서드로 전달할 때, 구조체 전체의 사본이 생성됩니다.

2. 상속할 수 없음

클래스와 달리, 구조체는 다른 구조체나 클래스로부터 상속받을 수 없습니다( System.ValueType에서 명시적으로 상속받지 않는 한, 모든 구조체는 System.ValueType에서 묵시적으로 상속됩니다).

3. 인터페이스 구현 가능

구조체는 상속할 수 없지만, 인터페이스를 구현할 수 있습니다. 이는 설계에 일정한 유연성을 제공합니다.

4. 생성자 가능

구조체는 생성자를 가질 수 있지만, 모든 필드를 초기화해야 합니다.

우리의 Point 구조체를 생성자를 추가하여 수정해 보겠습니다:

struct Point
{
public int X;
public int Y;

public Point(int x, int y)
{
X = x;
Y = y;
}
}

이제 Point를 다음과 같이 생성할 수 있습니다:

Point myPoint = new Point(10, 20);
Console.WriteLine($"The point is at ({myPoint.X}, {myPoint.Y})");

5. 메서드 포함 가능

구조체는 메서드를 포함할 수도 있습니다. 우리의 점에서 원점(0,0)과의 거리를 계산하는 메서드를 추가해 보겠습니다:

struct Point
{
public int X;
public int Y;

public Point(int x, int y)
{
X = x;
Y = y;
}

public double DistanceToOrigin()
{
return Math.Sqrt(X*X + Y*Y);
}
}

이제 이 메서드를 사용할 수 있습니다:

Point myPoint = new Point(3, 4);
Console.WriteLine($"Distance to origin: {myPoint.DistanceToOrigin()}");

이를 출력하면 다음과 같습니다:

Distance to origin: 5

(피타고라스 정리가 이제 유용하죠!)

클래스 대비 구조체

이제 구조체를 이해했으므로, "클래스 대신 구조체를 언제 사용해야 하나요?"라는 질문이 떠오를 수 있습니다. 훌륭한 질문입니다! 그럼 이를 깨끗이 설명해 보겠습니다:

구조체 사용할 때:

데이터양이 작을 때( 일반적으로 16 바이트 이하).
데이터가 논리적으로 단일 값일 때( 예를 들어, 2D 공간의 점).
데이터가 불변할 때( 생성 후 변경되지 않음).
오브젝트가 참조로 전달되지 않을 때.

클래스 사용할 때:

더 많은 데이터가 필요할 때.
오브젝트의 수명을 제어해야 할 때( 예를 들어, 데스트ラ이어를 사용할 때).
다른 타입을 상속해야 할 때.
참조형语义가 필요할 때.

다음은 빠른 비교 표입니다:

기능	구조체	클래스
타입	값 유형	참조 유형
저장	스택	힙
상속	상속할 수 없음	상속할 수 있음
기본 생성자	컴파일러에 의해 제공됨	컴파일러에 의해 제공되지 않음
추상화	불가능	가능
인터페이스 구현	가능	가능
데스트라이어	없음	있음

결론

이제 우리는 C#의 구조체로 여행을 마쳤습니다. 기본 정의에서 클래스와의 비교까지, 구조체는 C# 도구箱에서 강력한 도구입니다. 간단한 데이터 타입을 효율적으로 나타내기에 적합합니다.

기억하시기 바랍니다, 올바른 도구를 선택하는 것처럼, 구조체와 클래스 중 어느 것을 사용할지는 특정 요구에 따라 달라집니다. C#의 여정을 계속하면서, 언제 어떤 것을 사용해야 하는 직감을 키워 나가세요.

기쁜 마음으로 연습하고, 코딩을 계속하며, 가장 중요한 것은 즐거운 마음으로 유지하세요! 다음 번에 하이킹을 계획할 때, 배낭을 C# 구조체로 상상해 보세요. 행복한 코딩, 미래의 개발자 여러분!

Credits: Image by storyset