구조체 - 심화 과제

Weapon 이라는 구조체 설계도를 하나 만든 후, 속성으로는 public 문자열 형 name을 가지게 하세요.
Soilder이라는 구조체 설계도를 하나 더 만든 후, 속성으로 Weapon구조체를 담을 수 있는 배열 및 현재 손에 들고 있는 Weapon이 무엇인지 저장할 배열의 인덱스로 사용할 정수형 변수 하나를 작성합니다.
메인에 돌아와서 솔져 구조체를 하나 만들어줍니다. 솔져의 무기 목록 배열에 Weapon 구조체를 3개 담을 수 있게 초기화 시켜주시고, 솔져가 가진 무기의 배열에 본인이 희망하는 이름을 담은 무기 3가지를 모두 기입하여 줍니다. 처음엔 1번을 들고 있습니다(인간의 말로)
함수를 하나 만들되, 솔져형을 참조형 인자로 받는 void형 함수를 제작할 것입니다. 함수의 이름은 ChangeWeapon으로 하고 기능은 다음과 같습니다.
- 함수가 호출되면 배열 속의 Weapon 이름들을 전부 출력하고 다음줄에 어떤 무기로 바꿀것인지 콘솔에 적습니다.
- 유저로부터 1~3사이 정수를 입력받되 1~3이 아닐 경우, 제대로 1~3사이 정수를 입력하라고 콘솔에 입력 후 무한으로 재입력을 요구합니다.
- 제대로 1,2,3 중 하나를 입력 받았을 경우, 만약 본인의 손에 들고 있는 무기와 같은 무기를 입력하였어도 ‘현재 들고 있는 무기와 동일합니다’ 를 출력 후, 재입력을 요구합니다.
- 본인 손에 들고 있는 무기와는 다른 무기를 정상적으로 골랐다면 콘솔 출력을 통해 해당 무기로 바뀌었음을 출력합니다.
- 이후 메인 문에 ChangeWeapon 함수를 한줄 한줄 3번 실행하되, 아래 각각의 상황에 맞게 호출하세요.
  - 시작 시 본인이 들고 있는 무기와 일치하는 숫자를 유저가 입력한 상황.
  - 1~3이 아닌 숫자를 입력한 상황.
  - 정상적으로 무기 변경이 일어날 수 있는 상황.
이외 자유롭게 제작, 자유롭게 테스트

짜긴 짰는데… 뭔가 이상한데..?

예제 클래스

public class DeepExample
{
    public struct Weapon
    {
        public string name;
    }

    public struct Soldier
    {
        public Weapon[] weapons;
        public int currentWeapon;
    }

    public void ChangeWeapon(Soldier soldier)
    {
        PrintCurrentWeapon(soldier);
        Console.Write("바꿀 무기를 입력해주세요 : ");
        
        ConsoleKeyInfo keyInfo = Console.ReadKey();
        int parsedKey = 0;
        bool isParsed = int.TryParse(keyInfo.KeyChar.ToString(), out parsedKey);
        
        // 파싱 된거에서 인덱스를 구하기위해 편하게 1빼줌
        int parsedWeaponIndex = parsedKey - 1;
        bool isOutOfWeaponIndex = parsedKey < 1 || parsedKey > 3;

        Console.Clear();
        // int 로 변환되었거나, 1미만 3초과의 정수가 들어왔을 경우
        if (isParsed == false || isOutOfWeaponIndex)
        {
            Console.WriteLine("1~3사이 숫자를 입력해주세요");
        } else if (parsedWeaponIndex == soldier.currentWeapon)
        {
            Console.WriteLine("현재 들고있는 무기와 동일합니다");
        } else
        {
            soldier.currentWeapon = parsedWeaponIndex;
            Console.WriteLine($"현재 무기가 {soldier.weapons[soldier.currentWeapon].name}로 바뀜");                
        }
    }

    public void PrintCurrentWeapon(Soldier soldier)
    {
        // 보기 귀찮아서 변수 선언
        int weaponIndex = soldier.currentWeapon;
        Weapon[] currentWeapons = soldier.weapons;
        
        // soilder 의 무기 목록 전부 출력
        for (int i = 0; i < currentWeapons.Length; i++)
        {
            Console.Write($"|\t{i+1}번슬롯\t|");
        }            
        Console.WriteLine();
        foreach (Weapon w in currentWeapons)
        {
            Console.Write("|\t" + w.name + "\t|");
        }
        Console.WriteLine("\n---------------------------------\n");
        Console.WriteLine($"현재 무기 : {currentWeapons[weaponIndex].name}");            
    }
}

메인 클래스

public static void Main(string[] args)
{
    Console.WriteLine("------무기 스왑해보기------");         
    DeepExample deepExample = new DeepExample();
    DeepExample.Weapon baseWeapon;
    DeepExample.Weapon primaryWeapon;
    DeepExample.Weapon secondaryWeapon;

    // 초기화
    Console.Clear();
    baseWeapon.name = "주먹";
    primaryWeapon.name = "AK47";
    secondaryWeapon.name = "구르카";

    DeepExample.Soldier me;
    me.weapons = new DeepExample.Weapon[3]
    {
        baseWeapon, secondaryWeapon, primaryWeapon
    };
    me.currentWeapon = 0;
    deepExample.ChangeWeapon(me);
    deepExample.ChangeWeapon(me);
    deepExample.ChangeWeapon(me);
    // 근데 me.currentWeapon이 안바뀐다?!
}

실제 코드를 main에서 수행했을때, 구조체로 넘긴 me의 변수값이 바뀌지를 않는다..

뭐임??

뭐임!?

요구사항이 살짝 수정되었다고 하셔서 다시 확인해보니..

함수를 하나 만들되, 솔져형을 참조형 인자로 받는 void형 함수를 제작할 것입니다.

DeepExample.cs

    // 펑션 참조값으로 바꾸기
    public void ChangeWeapon(ref Soldier soldier){}

Program.cs

    // 호출부도 역시 바꾸기
    deepExample.ChangeWeapon(ref me);

함수와 호출부를 모두 참조값을 보도록 바꿔주니 해결!
C#에는 객체와 달리 구조체가 따로 있는데 뭐가 또 다른게 있을까..?

C#에서 구조체와 클래스 간의 차이

아래는 책에서 발췌한 표이다.

특징	클래스	구조체
키워드	class	struct
형식	참조 형식 (힙에 할당)	값 형식 (스택에 할당)
복사	얕은 복사 (shallow copy)	깊은 복사 (Deep copy)
인스턴스 생성	new 연산자와 생성자 필요	선언만으로도 생성
생성자	매개 변수 없는 생성자 선언 가능	매개변수 없는 생성자 선언 불가능
상속	가능	값 형식이므로 불가능

값 형식과 참조 형식의 가장 큰 차이는..? Heap에 할당되느냐, stack에 할당 되느냐..
- 구조체의 인스턴스는 스택에 할당, 객체의 인스턴스는 힙 메모리에 할당
- 스택은 스택이 날라가면서 다 날라가는데, 객체는 가비지 컬렉팅이 될때까지 버려지지 않는다..!
- 이게 가장 큰 구조체와 오브젝트의 차이
- C#이 게임에서도 쓰는 이유가 여기에 있지 않을까..? 라는 생각..

와 근데 이런것도 다르네!?

나와 비슷한 고민 : 자바 개발자로서 c# 헷갈리는점 (링크)

요약하자면…

ref 키워드나 out 키워드를 쓰지 않는 한, C#의 메서드 에서는 모든게 PassByValue 이다

struct PointStruct { 
    public int x, y;
    public PointStruct(int i, int i1)
    {
        x = i;
        y = i1;
    }
}
class PointClass { 
    public int x, y;
    public PointClass(int i, int i1)
    {
        x = i;
        y = i1;
    }
}

public static void main(string args) {
    var pc = new PointClass(1, 1);
    var ps = new PointStruct(1, 1);

    ExampleMethod(pc, ps);
    Console.WriteLine("pc :" + pc.x + ", " + pc.y);
    Console.WriteLine("ps :" + ps.x + ", " + ps.y);
}


static void ExampleMethod(PointClass apc, PointStruct aps){
    apc = new PointClass(2, 2);
    aps = new PointStruct(2, 2);
}

위 코드 실행 이후에 pc와 ps의 결과는..?

Output of pc and ps after calling the method:
pc: {x: 1, y: 1}
ps: {x: 1, y: 1}

구조체는 값 복사 된다고 이해해서 변하지 않는건 알겠는데.. 클래스도 대입이 안된다고!?

선생님이 그려주신 그림
example method 의 클래스에 apc로 생성한 클래스를 넣는게 의도라면
완전히 쓸데없는 코드가 된 것. (게다가 apc 가 가르키는 객체는 가비지 컬렉팅 돌기 전에는 계속 남아있다.)
결국 pc와 ps는 처음 값만 들어갈 수 밖에 없다.
자바는 주소값을 다시 저기에 할당해줄텐데 동일한 코드로 다른 결과가 나온다..!

구조체 - 심화 문제 풀어보기

C# 구조체와 객체 타입 되짚어보기