[C#] 데이터 형변환과 캐스팅(암시적 변환, 명시적 변환, Implicit, Explicit)

[C#] 데이터 형변환과 캐스팅

C#은 컴파일 타임에 정적으로 데이터 형이 지정이 되므로, 변수의 형을 변환하지 않으면 다시 선언하거나 다른 형의 값에 넣는것이 불가능합니다. int형을 string형으로 변환하여 넣을 수 없습니다.

그렇다면 C#에서 변수나 매개변수의 값을 복사해야 하는 경우 어떻게 하는지 이글을 통해서 알아보도록 하겠습니다. C#에서 데이터 형을 변환하는 방법을 4가지를 제공하고 있습니다.

• 암시적 변환: 파생클래스->기본클래스 혹은 int16->int32등 변환을 할 때 변환에 대한 안정성과 데이터 손실에 대한 리스크없이 데이터 형이 변환되는것을 의미합니다.
  
  
• 명시적 변환(캐스트): Object -> 특정 클래스로 갈때 혹은 int32 -> int16등 변환시 값의 손실이 발생할 수 있거나 변환이 실패할 수 있는 경우 명시적 전환을 사용합니다.
  
  
• 사용자 정의 변환: 사용자 정의 변환은 기본 클래스-파생 클래스 관계가 없는 사용자 지정 형식 간의 명시적 변환과 암시적 변환이 가능하도록 사용자가 정의할 수 있는 특수한 메서드를 통해 수행됩니다. 
  
  
• 도우미 클래스를 사용한 변환: 정수와 System.DateTime 개체 또는 16진수 문자열과 바이트 배열과 같이 서로 호환되지 않는 형식 간에 변환하려면 Int32.Parse와 같은 기본 제공 숫자 형식의 System.BitConverter 클래스, System.Convert 클래스 및 Parse 메서드를 사용합니다. 

1) 암시적 변환

int num = 1234;

long bigNum = num; // 동일 데이터 형의 작은 타입 -> 동일 데이터형의 큰 타입으로 암시적 변환 수행

아래의 표는 암시적 변환을 자동적으로 지원하는 타입을 표로 나타낸 그림입니다. 

아래의 소스는 파생클래스를 기본 클래스로 변환하는 코드입니다. 이 코드를 명확히 숙지하셔야 합니다. 그 이유는 Factory Method 패턴이나 Factory 패턴등 다양한 디자인 패턴에서 파생클래스를 기본 클래스로 변환하여 많이 사용하기 때문입니다. 

Derived d = new Derived();

Base b = d; // 파생 클래스에서 상속받은 클래스로의 암시적 변환 수행

2) 명시적 변환

암시적 변환은 작은 데이터형(long)을 큰 데이터 형(float or double)으로 변환하는 과정이기 때문에 값의 손실이 없습니다. 하지만 반대로의 경우에는 값을 잃을 수 있습니다. 이런 경우 명시적 변환을 사용합니다. 

int myInt = int.MaxValue;

try

{

   byte myByte = (byte)myInt;

   Console.WriteLine("The byte value is {0}.", myByte); // int to byte 명시적 형변환

}

catch (OverflowException)

{

   Console.WriteLine("Unable to convert {0} to a byte.", myInt);

}   

아래의 코드는 임의적으로 기본 클래스에 파생클래스의 객체를 생성하고 이를 다시 파생 클래스로 변환하는 과정입니다. 그 아래부분에는 d 변수가 null인지 아닌지를 판단하는 코드가 들어있습니다. 객체에 대한 명시적 변환은 변환이 실패할 수도 있기 때문에 이러한 코드가 반드시 들어가야 합니다. 변환 실패시 null값이 들어가지요 

Base a = new Derived();

Derived d = (Derived) a; // 기본 -> 파생 클래스로의 명시적 변환

if(d != null) { //나머지 코드 부분 }

3) 사용자 정의 변환

사용자 정의 변환은 Implicit와 explicit 키워드를 사용해서 정의할 수 있습니다. 

• implicit 키워드는 암시적 사용자 정의 형식 변환 연산자를 선언하는데 사용이 됩니다.
• explicit 키워드는 명시적 사용자 정의 형식 변환 연산자를 선언하는데 사용이 됩니다. 

아래의 코드는 implicit 키워드의 사용 예입니다.

class Digit

{

    public Digit(double d) { val = d; }

    public double val; 

    // Digit 클래스에서 Double형으로 형변환

    public static implicit operator double(Digit d)

    {

        return d.val;

    }

    //  Double 형에서 Digit 객체로 형변환

    public static implicit operator Digit(double d)

    {

        return new Digit(d);

    }

}

class Program

{

    static void Main(string[] args)

    {

        Digit dig = new Digit(7);

        // 사용자 명시적 변환 수행

        double num = dig;

        // 사용자 명시적 변환 수행

        Digit dig2 = 12;

        Console.WriteLine("num = {0} dig2 = {1}", num, dig2.val);

        Console.ReadLine();

    }

}

아래의 코드는 explicit 키워드 사용 예입니다. 

class Celsius

{

    public Celsius(float temp)

    {

        degrees = temp;

    }

    // Celsius -> Fahrenheit 사용자 명시적 변환

    public static explicit operator Fahrenheit(Celsius c)

    {

        return new Fahrenheit((9.0f / 5.0f) * c.degrees + 32);

    }

    public float Degrees

    {

        get { return degrees; }

    }

    private float degrees;

}

class Fahrenheit

{

    public Fahrenheit(float temp)

    {

        degrees = temp;

    }

    // Fahrenheit -> Celsius 사용자 명시적 변환

    public static explicit operator Celsius(Fahrenheit fahr)

    {

        return new Celsius((5.0f / 9.0f) * (fahr.degrees - 32));

    }

    public float Degrees

    {

        get { return degrees; }

    }

    private float degrees;

}

class MainClass

{

    static void Main()

    {

        Fahrenheit fahr = new Fahrenheit(100.0f);

        Console.Write("{0} Fahrenheit", fahr.Degrees);

        Celsius c = (Celsius)fahr; // 명시적 변환 수행

        Console.Write(" = {0} Celsius", c.Degrees);

        Fahrenheit fahr2 = (Fahrenheit)c; // 명시적 변환 수행

        Console.WriteLine(" = {0} Fahrenheit", fahr2.Degrees);

    }

}

이상 C#에서의 데이터 형변환과 캐스팅 방법에 대해서 알아보았습니다.

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