🐧 들어가기 앞서

오늘은 알고리즘 특강을 들었고, 나머지 강의를 수강했다.

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🐧 오늘 배운 것

• 알고리즘 세션 진행
• 인터페이스와 열거형
• 예외 처리 및 값형과 참조형
• 델리게이트, 람다 및 LINQ
• 고급 자료형 및 기능

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🐧 기억할 것

알고리즘

문제해결?

입력된 자료를 토대로 하여 원하는 출력을 유도하여 내는 규칙의 집합.

프로그래머는 생각할 수 있는 알고리즘 중에 어떤게 최선의 알고리즘인지를 찾아내는 능력이 필요하다.

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다중 상속 사용하지 않는 이유

1. 다이아몬드 문제(Diamond Problem)

다중 상속을 허용 -> 한 클래스가 두 개 이상의 부모 클래스로부터 동일한 멤버를 상속.
즉, 어떤 부모 클래스의 멤버를 사용해야하는지 모호해진다!

2. 설계의 복잡성 증가

다중 상속을 허용하면, 클래스간의 관계가 복잡해진다. 클래스가 다중 상속을 받을 경우, 어떤 클래스로부터 어떤 멤버를 상속받을지 결정해야한다.

3. 이름 충돌과 충돌 해결의 어려움

여러 부모 클래스로부터 상속받은 멤버들의 이름이 충돌할 수 있다.
-> 멤버 재정의, 명시적 부모클래스 지정

4. 설계의 일관성과 단순성 유지

C#은 단일 상속을 통해 설계의 일관성과 단순성 유지.

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인터페이스 ?

클래스가 구현해야 하는 멤버들을 정의하는 것.

1. 다중 상속 지원

2. 클래스가 인터페이스 구현할 경우, 모든 인터페이스 멤버 구현

interface ImayInterface // interface 는 변수명 앞에 I 꼭 !
{
	void Methid1();
    int Method2(string str);
}

class MyClass : IMyInterface
{
    public void Method1()
    {
        // 구현
    }

    public int Method2(string str)
    {
        // 구현
        return 0;
    }
}

인터페이스 사용!

1. 코드의 재사용성

다른 클래스에서 해당 인터페이스 구현, 동일 기능 공유 가능!

2. 다중 상속 제공

클래스는 단일 상속 지원, 인터페이스는 다중 상속 지원!

3. 유연한 설계

클래스 - 인터페이스 느슨한 결합!

인터페이스 vs 추상 클래스

인터페이스

1. 추상적인 동작만 정의, 구현을 갖지 않음.

2. 다중 상속 가능, 여러 클래스가 동일한 인터페이스를 구현할 수 있다.

3. 클래스간 결합도 낮추고, 유연한 상호작용 가능.

4. 코드의 재사용성과 확장성을 향상

5. 인터페이스를 구현하는 클래스가 모든 동작을 구현해야 한다는 의무를 가지 때문에 작업량 증가할 수 있음.

추상 클래스

1. 일부 동작의 구현을 가지며, 추상 메서드를 포함할 수 있다.

2. 단일 상속만 가능, 다른 클래스와 함께 상속 계층 구조 형성 가능.

3. 공통된 동작을 추상화, 코드 중복 방지, 확장성 제공

4. 다중 상속 불가능, 상속을 통해 결합된 클래스 형성 -> 유연성 제한

상속을 원하면 추상, 호환성을 원하면 인터페이스!

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열거형 (enum)

코드의 가독성을 높여준다.

1. 가독성

연관된 상수들을 명명할 수 있다. 가독성 향상, 실수로 잘못 된 값 전달 방지.

2. 자기 문서화(Self - documenting)

의미 있는 이름을 사용하여 상수를 명명할 수 있다.

3. 스위치 문과 호환성

다양한 상수 값에 대한 분기를 쉽게 작성할 수 있다.

// 월 열거형
public enum Month
{
    January = 1,
    February,
    March,
    April,
    May,
    June,
    July,
    August,
    September,
    October,
    November,
    December
}

// 처리하는 함수
static void ProcessMonth(int month)
{
    if (month >= (int)Month.January && month <= (int)Month.December)
    {
        Month selectedMonth = (Month)month;
        Console.WriteLine("선택한 월은 {0}입니다.", selectedMonth);
        // 월에 따른 처리 로직 추가
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("올바른 월을 입력해주세요.");
    }
}

// 실행 예제
static void Main()
{
    int userInput = 7; // 사용자 입력 예시
    ProcessMonth(userInput);
}

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예외 처리

프로그램 실행 중에 발생하는 예기치 않은 상황

try
{
    // 예외가 발생할 수 있는 코드
}
catch (ExceptionType1 ex)
{
    // ExceptionType1에 해당하는 예외 처리
}
catch (ExceptionType2 ex)
{
    // ExceptionType2에 해당하는 예외 처리
}
finally
{
    // 예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행되는 코드
}

Finally 블록

예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행하는 코드

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값형 vs 참조형

값형 (Value Type)

변수에 값을 직접 저장.

• 변수가 실제 데이터를 보유, 해당 변수를 다른 변수에 할당하거나, 전달할 때는 값 복사.

• int, float, double, bool 등의 기본 데이터 타입들이 값형에 해당.

• 변수 간의 값 복사.

• 변수가 독립적인 데이터를 가짐.

struct MyStruct
{
    public int Value;
}

MyStruct struct1 = new MyStruct();
struct1.Value = 10;

MyStruct struct2 = struct1; // struct2는 struct1의 값 복사

struct2.Value = 20;

Console.WriteLine(struct1.Value); // 출력 결과: 10

참조형 (Reference Type)

변수가 데이터에 대한 참조(메모리 주소)를 저장.

• 변수가 실제 데이터를 가리키는 참조를 갖고 있다.

• 해당 변수를 다른 변수에 할당, 전달 시 참조가 복사

• 클래스, 배열, 인터페이스 등이 참조형에 해당.

• 변수 간의 참조 복사.

• 변수가 동일한 데이터를 참조.

class MyClass
{
    public int Value;
}

MyClass obj1 = new MyClass();
obj1.Value = 10;

MyClass obj2 = obj1; // obj2는 obj1과 동일한 객체를 참조

obj2.Value = 20;

Console.WriteLine(obj1.Value); // 출력 결과: 20

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박싱과 언박싱

값형과 참조형 사이의 변환을 의미.

박싱(Boxing)

1. 값형을 참조형으로 변환하는 과정.

2. 값형 변수의 값을 메모리의 힙 영역에 할당된 객체로 래핑.

3. 박싱을 통해 값형이 참조형의 특징을 가지며, 참조형 변수로 다뤄질 수 있다.

4. 박싱된 값형은 참조로 전달, 메모리 오버헤드가 발생할 수 있음!

언박싱(UnBoxing)

1. 박싱된 객체를 다시 값형으로 변환하는 과정.

2. 박싱된 객체에서 값을 추출, 값형 변수에 할당.

3. 명시적 타입 캐스팅, 런타임에서 검사.

4. 잘못된 형식으로 언박싱 -> 런타임 에러.

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 값형
        int x = 10;
        int y = x;
        y = 20;
        Console.WriteLine("x: " + x); // 출력 결과: 10
        Console.WriteLine("y: " + y); // 출력 결과: 20

        // 참조형
        int[] arr1 = new int[] { 1, 2, 3 };
        int[] arr2 = arr1;
        arr2[0] = 4;
        Console.WriteLine("arr1[0]: " + arr1[0]); // 출력 결과: 4
        Console.WriteLine("arr2[0]: " + arr2[0]); // 출력 결과: 4

        // 박싱과 언박싱
        int num1 = 10;
        object obj = num1; // 박싱
        int num2 = (int)obj; // 언박싱
        Console.WriteLine("num1: " + num1); // 출력 결과: 10
        Console.WriteLine("num2: " + num2); // 출력 결과: 10
    }
}

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델리게이트 (Delegate)

메서드를 참조하는 타입. (함수 포인터)

• evnet는 할당연산자 (=) 사용불가능!

• 접근이 불편할 때, 메서드를 연결할 때 주로 사용된다.

• 보안성, 캡슐화를 위해 클래스 외부에서 직접 이벤트 호출 X

// 델리게이트 선언
public delegate void EnemyAttackHandler(float damage);

// 적 클래스
public class Enemy
{
    // 공격 이벤트
    public event EnemyAttackHandler OnAttack;

    // 적의 공격 메서드
    public void Attack(float damage)
    {
        // 이벤트 호출
        OnAttack?.Invoke(damage);
				// null 조건부 연산자
				// null 참조가 아닌 경우에만 멤버에 접근하거나 메서드를 호출
    }
}

// 플레이어 클래스
public class Player
{
    // 플레이어가 받은 데미지 처리 메서드
    public void HandleDamage(float damage)
    {
        // 플레이어의 체력 감소 등의 처리 로직
        Console.WriteLine("플레이어가 {0}의 데미지를 입었습니다.", damage);
    }
}

// 게임 실행
static void Main()
{
    // 적 객체 생성
    Enemy enemy = new Enemy();

    // 플레이어 객체 생성
    Player player = new Player();

    // 플레이어의 데미지 처리 메서드를 적의 공격 이벤트에 추가
    enemy.OnAttack += player.HandleDamage;

    // 적의 공격
    enemy.Attack(10.0f);
}

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람다 (Lambda)

익명의 메서드를 만드는 방법.

• 메서드의 이름 없이 메서드를 만들 수 있다.

• 델리게이트를 사용하여 변수에 할당, 메서드의 매개변수로 전달 가능.

• 간단한 메서드에 사용!

Calculate calc = (x, y) => 
{	
		return x + y;
};

Calculate calc = (x, y) => x + y;

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Func, Action

Func, Action은 델리게이트를 대체하는 미리 정의된 제네릭 형식.

Func

• 값을 반환하는 메서드를 나타내는 델리게이트.

• 마지막 제네릭 형식 매개변수는 반환 타입 나타냄.

• Function < int, string > => int 입력, string 반환

// Func를 사용하여 두 개의 정수를 더하는 메서드
int Add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

// Func를 이용한 메서드 호출
Func<int, int, int> addFunc = Add;
int result = addFunc(3, 5);
Console.WriteLine("결과: " + result);

Action

• 값을 반환하지 않는 메서드를 나타내는 델리게이트.

• Action < int, string > => int와 string을 입력으로 받고, 아무 값 반환 X

// Action을 사용하여 문자열을 출력하는 메서드
void PrintMessage(string message)
{
    Console.WriteLine(message);
}

// Action을 이용한 메서드 호출
Action<string> printAction = PrintMessage;
printAction("Hello, World!");

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LINQ (Language Integrated Query)

.NET 프레임워크에서 제공되는 쿼리 언어 확장.

• 데이터 소스 (컬렉션, DB, XML 등)에서 데이터를 쿼리하고 조작하는데 사용.

var result = from 변수 in 데이터소스
             [where 조건식]
             [orderby 정렬식 [, 정렬식...]]
             [select 식];

• var 키워드는 결과 값의 자료형을 자동으로 추론.
• from 절에서는 데이터 소스를 지정.
• where 절은 선택적으로 사용하며, 조건식을 지정하여 데이터를 필터링.
• orderby 절은 선택적으로 사용하며, 정렬 방식을 지정.
• select 절은 선택적으로 사용하며, 조회할 데이터를 지정.

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Nullable

C#에서 null 값을 가질 수 있는 값형에 대한 특별한 형식.

• 기본적으로 값형은 null 허용 X

• 값형 변수에 Null 값을 지정할 수 있는 방법을 제공.

• 형식은 ? 연산자를 사용하여 선언.

// Nullable 형식 변수 선언
int? nullableInt = null;
double? nullableDouble = 3.14;
bool? nullableBool = true;

// 값 할당 및 접근
nullableInt = 10;
int intValue = nullableInt.Value;

// null 값 검사
if (nullableDouble.HasValue)
{
    Console.WriteLine("nullableDouble 값: " + nullableDouble.Value);
}
else
{
    Console.WriteLine("nullableDouble은 null입니다.");
}

// null 병합 연산자 사용
// nullableInt ?? 0과 같이 사용되며, nullableInt가 null이면 0을 반환합니다.
int nonNullableInt = nullableInt ?? 0;
Console.WriteLine("nonNullableInt 값: " + nonNullableInt);

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문자열 빌더 (string Builder)

1. 문자열 조작
Append(), Insert(), Replace(), Remove() 등
다양한 메서드를 제공하여 문자열에 대한 추가, 삽입, 치환, 삭제 작업을 수행.

2. 가변성
StringBuilder는 내부 버퍼를 사용하여 문자열 조작을 수행하므로 크기를 동적으로 조정할 수 있다.
따라서 문자열의 크기가 늘어나거나 줄어들어도 추가적인 메모리 할당이 발생 X

3. 효율적인 메모리 관리
문자열 조작 시 StringBuilder는 내부 버퍼를 사용하여 문자열을 조작하므로, 반복적인 문자열 조작 작업이 발생해도 메모리 할당 및 해제 오버헤드가 크게 감소.

StringBuilder sb = new StringBuilder();

// 문자열 추가
sb.Append("Hello");
sb.Append(" ");
sb.Append("World");

// 문자열 삽입
sb.Insert(5, ", ");

// 문자열 치환
sb.Replace("World", "C#");

// 문자열 삭제
sb.Remove(5, 2);

// 완성된 문자열 출력
string result = sb.ToString();
Console.WriteLine(result);

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🐧 수강후기

다양한 C#의 문법을 배울 수 있었다.

개인 과제를 제작하기 전

미리 들을 수 있었다면, 더 효율적이고 가독성이 좋은 코드를 제작했을 것 같은데,

굉장히 아쉽다!

다음 과제에는 적극적으로 사용해서 효율성 있는 코드를 작성하고 싶다.

🐧 내일 할 일!

5강 강의 수강을 위해 Text RPG 숙제를 완료하기!

5강 강의 듣기!