[C#] 암묵적 타입 추론과 동적 타입 - var와 dynamic 활용

C#에서는 var패턴을 사용하여 object형태로 받은 값을 var형태로 다시 출력할수 있다.

이 패턴은 패턴 매칭 기능을 이해하는 데 도움이 되며, 변수를 특정 유형으로 바인딩하고 사용할때 유용하다. 일반적으로 잘 사용되지는 않지만, 코드를 더 읽기 쉽고 간결하게 만드는데 도움이된다. 이제 var 패턴에 대해 좀 더 자세히 알아보자.

 

 

 

 

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암묵적 타입 추론을 활용한 C#의 var 패턴 이해하기

아래 코드는 가장 먼저, var패턴을 변수를 임의의 타입인 var 변수로 받은 후 조건을 점검한다. 이때, 조건을 점검하지 않더라도 일단 변수로 값을 받아야한다.

object obj = "korea";

if(obj is var str){
	  Console.WriteLine(str);
}

 

예를 들어, `object obj = "korea";` 와 같이 객체를 object타입으로 받은 후, var패턴을 사용하여 값을  var형식의 변수에 담아낸다. 그리고 `if (obj is var str)`와 같이 is연산자를 사용하여 조건을 점검한다. 이때 obj는 항상 var형식과 일치하므로 조건은 항상 참이 된다. 따라서 obj를 str에 대입하는 것과 같은 효과가 있다.

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암묵적 타입 추론의 개념과 동작 원리

암묵적 타입이란 타입을 명시하지 않고, var키워드로 변수를 선언하는 것을 의미한다. 이때 컴파일러는 입력된 값을 분석하여 변수의 타입을 내부적으로 추론한다. 예를 들어, 문자열이 입력되었다면 컴파일러는 해당 변수를 문자열 타입으로 인지한다. 이것은 JavaScript에서도 비슷한 원로 동작한다. 즉, 암묵적 타입은 개발자가 명시적으로 타입을 지정하지 않아도 컴파일러가 변수의 타입을 추론하여 처리하는 방식을 말한다.

 

예시 코드

// 변수 x는 정수값 10을 가지고, 컴파일러는 암묵적으로 int 타입으로 정의
var x = 10;

// 변수 y는 정수값 5를 가지고, 컴파일러는 암묵적으로 int 타입으로 정의 
var y = 5;

// 변수 str은 문자열 "문자열"을 가지고, 컴파일러는 암묵적으로 string 타입으로 정의
var str = "문자열";

// Console.SetCursorPosition 메서드에 x, y 값을 입력하여 커서 위치를 설정하고, "문자열"을 출력한다.
Console.SetCursorPosition(x, y);
Console.WriteLine(str);

위 코드에서 `var`를 사용하여 변수를 선언할 때, 컴파일러는 변수에 할당된 값을 보고 타입을 추론한다. 예를 들어, `var x =10;`에서 변수 `x`에는 정수값이 할당되므로 컴파일러는 암묵적으로 `x`를 int타입으로 추론한다. 마찬가지로 `var str =" 문자열";`에서는 변수 `srt`에 문자열이 할당되므로 컴파일러는 `str`을 string타입으로 추론한다. 이렇게 추론된 타입은 컴파일러가 정적으로 검사하여 실행 중에 오류를 방지한다.

 

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왜 암묵적 타입을 사용할까?

var 타입을 사용하면 코드를 작성하는데 편리함을 느낄수 있지만, 동시에 코드의 가독성이 감소할 수 있다.

그럼에 불구하고 암묵적 타입을 사용하는 이유는 무엇일까?

 

그건 런타임 시에 어떤 값이 들어올지 확실하지 않을 때이다. 예를 들어, 변수에 할당되는 값의 타입.

이 코드 작성 시점에 알수 없거나, 다양한 유형의 값이 변수에 할당될수 있는 상화에서 var 타입을 사용하는 것이 유용하다.

 

예를 들어, 제네릭을 사용하는 List 객체를 생각해보자. List는 다양한 유형의 객체를 포함할수 있다.

이때 List에 할당되는 객체의 타입을 명시적으로 지정하는 것은 번거롭고 복잡할 수 있다. 하지만 var 타입을 사용하면 List에 어떤 유형의 객체가 들어올지 모를 때에도 코드를 간결하게 유지할 수 있다.

 

만약 클래스를 생성 할떄 공간을 10개를 미리 할당해 놓은 경우, 보통은 해당 클래스의 이름을 명시하고, 그 뒤에 할당할 공간의 개수를 지정한다. 그러나 var 키워드를 사요하면 코드를 간소화할수 있다.

// 명시적인 방법
List<MyNameSpace.MyDefinedClass> list = new List<MyNameSpace.MyDefinedClass>(10);

// 간소화된 방법(var 사용)
var list = new List<MyNameSpace.MyDefinedClass>(10);

이렇게 하면 코드가 더 깔끔해지고 가독성이 향상된다. JavaScript에서도 이와 비슷한 방식을 사용한다. 이러한 형태는 똑같은 타입의 선언을 양쪽에 작성할 필요가 없어서 코드를 깔끔하게 만들어 준다.

 

특히, 타입이 확실하지않을 때(반환 타입을 알수 없는 경우) var 키워드를 사용하면 컴파일러가 암묵적으로 타입을 추론하여 처리해주기 때문에 유용하다. 이렇게 함으로써 코드 작성을  더 편리하게 만들어준다.

 

따라서, 암묵적 타입을 사용함으로써 코드를 간결하게 유지하면서 런타임 시에 발생할 수 있는 다양한 상황에 대비할수 있다.

 

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foreach 루프를 통한 타입 추론의 편리함

반복자를 이용하여 foreach 루프를 실행하면 반복자가 내장되어 있다.예를 들어, int 형식의 배열을 선언하고 해당 배열을 foreach 루프로 반복하면 배열의 요소들을 순서대로 읽어올 수 있다.

int[] ar = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }; // int 형식의 배열

foreach(var n in ar)
{
    Console.WriteLine(n);
}

foreach 루프를 이용하면 배열의 요소들을 순회할 수 있다. 실제로 배열의 요소들을 읽어오는 과정에서는 알 수 없는 객체일지라도 컴파일러가 암묵적으로 타입을 추론하여 처리한다. 따라서 int로 명시하지 않아도 내부적으로 컴파일러가 타입을 추론한다. 

 

이렇게 제네릭 타입의 컬렉션인 경우에도 var 키워드를 사용하여 컴파일러가 알아서 타입을 추론하게 하면 코드가 더 간결해지고 가독성이 향상된다.

 

 

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타입 결정의 시점 var, dynamic

자바스크립트와는 다르게 C#에서는 var 키워드는 컴파일 타임에 타입이 결정된다. 이는 JavaScript의 동적 타입과는 조금 다른 개념이다. 그러나 C#에는 동적 타입을 처리하기 위한 dynamic 키워드가 있다.

dynamic value; // var는 컴파일 중에 타입 결정, dynamic은 실행중에 타입 결정
value = 5;
Console.WriteLine(value);  // 출력: 5

value = 3.14;
Console.WriteLine(value);  // 출력: 3.14

value = "문자열";
Console.WriteLine(value);  // 출력: 문자열

dynamic 키워드를 사용하면 변수의 타입이 실행중에 결정되므로, 한번 선언 된 후에도 다른 타입의 값을 할당할 수 있다. JavaScirpt의 var과 유사한 동적 타입 기능을 제공한다.

 

반면에 var 키워드는 컴파일타임에 타입이 결정되므로, 변수가 선언될 때의 타입으로 고정된다. 한 번 결정된 후에는 다른 타입의 값을 할당할 수 없다.

 

따라서, var 키워드는 컴파일타임에 타입을 추론하고, dynamic 키워드는 실행중에 타입을 결정하므로 이 둘을 서로 다른 특성을 가지고 있다.  

 

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다른 언어와의 상호 운용성을 고려한 동적 타입의 도입

동적 타입을 지원하는 이유 중 하나는 다른 동적 타입 언어인 루비와의 연동을 위해서이다. C#에서도 루비와의 상호 운용성을 고려하여 동적 타입을 도입한 것이다.

 

또한 C#환경에서는 Python 코드를 작성할 수도 있다. 이건 권장되지는 않지만 가능하다. 이를 위해서 NuGet 패키지 관리자를 통해 필요한 패키지를 설치해야한다. 마치 Node.js의 npm에서 패키지 를 다운로드하여 사용하는 것과 유사하게, C#환경에서도 쉘에서 패키지를 설치하고 활용할 수 있다.

 

 

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IronPython 패키지 설치 - C# 환경에서의 파이썬 통합

 

도구> NuGet 패키지 관리자 > 패키지 관리자 콘솔

도구 > NuGet패키지 관리자 > 패키지 콘솔

 

패키지 관리자 콘솔

intall-package IronPython

 

IronPython 패키지 설치가 완료되면 파이썬 코드를 C#에서 작성할 수있다.

 

이렇게 C#은 다른 동적 타입 언어와의 상호운용성을 고려하여 동적 타입을 지원하고 있고, 필요에 따라 외부 언어와의 통합을 위한 패키기를 설치하요 사용할 수있다.

 

 

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파이썬을 C#에 내장하여 사용하기

이 코드는 C#에서 IronPython 엔진을 사용하여 코드를 실행하는 예시이다. 파이썬 스크립트는 C# 코드 안에서 문자열로 정의되고, C#의 문자열 내에 파이썬 코드를 작성할수 있다. 이렇게 하면 C#에서 파이썬 코드를 직접 작성하고 실행할수 있다.