C#에서 구조체

1. 소개

구조체는 C#에서 특별한 데이터 타입이야. 여러 값을(심지어 타입이 달라도 됨) 한 “박스”에 넣을 수 있어. 약간 작은 LEGO 조립 세트 같은 느낌이지: 부품을 모아서, 결과적으로 편하고 컴팩트한 객체를 만드는 거야.

구조체는 클래스랑 비슷하지만, 몇 가지 차이점이 있고, 클래스만큼 “무겁고” 복잡한 게 필요 없을 때, 좀 더 “간단한” 상황에서 써.

문법

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

이 예제에서는 X랑 Y 좌표를 가진 평면 위의 점을 위한 구조체를 만든 거야.

구조체는 어디에 써?

보통 구조체는 작고 단순한 객체, 정말 가볍고 “그냥 데이터”만 필요한 경우에 많이 써.

C#에서 몇몇 표준 타입들도 구조체야:

• int, double, bool, DateTime, TimeSpan, decimal, Guid
• 그리고 예를 들면 ConsoleKeyInfo나 Point (그래픽 라이브러리에서)도 구조체야

구조체와 클래스의 차이점

struct

class

2. 구조체 선언과 사용

구조체는 클래스 안이나 밖에서 선언할 수 있어:

struct Rectangle
{
    public int Width;
    public int Height;
}

생성 및 사용 예시:

Rectangle r;
r.Width = 10;
r.Height = 5;
Console.WriteLine($"면적: {r.Width * r.Height}");

생성자도 쓸 수 있어:

struct Point
{
    public int X;
    public int Y;

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

var p = new Point(3, 7);
Console.WriteLine($"점: ({p.X}, {p.Y})");

언제 구조체를 쓰는 게 좋아?

• 작은 “데이터 묶음”(예: 좌표, 색상, 범위, 날짜와 시간 등)에.
• 컴팩트함과 성능이 중요할 때(예: 배열에 수백만 개의 점).
• 객체가 하나의 값처럼 동작해야 할 때(copy-paste 하면 진짜 복사됨!).

구조체를 쓰지 않는 게 좋은 경우:

• 객체가 크거나(필드가 많음)
• 상속 구조에 들어가야 할 때
• 참조로 자주 바뀌어야 할 때

3. 구조체의 특징과 “함정”

복사

Point p1 = new Point(1, 2);
Point p2 = p1; // 복사본이 만들어짐!
p2.X = 100;

Console.WriteLine(p1.X); // 1 — 안 바뀜!
Console.WriteLine(p2.X); // 100

자동 기본값

Point p; // X랑 Y 필드는 0이야, 명시적으로 안 넣어도!

Nullable 가능

null을 저장하려면, 타입 이름 뒤에 물음표를 붙이는 특별한 nullable 문법을 써야 해. 그러면 변수에 null을 넣을 수 있어.

Point? p = null;
if (p == null)
    Console.WriteLine("점 없음");

4. 자동 프로퍼티와 메서드가 있는 구조체

구조체도 메서드, 프로퍼티, 이벤트, 심지어 static 멤버까지 가질 수 있어.

public struct Range
{
    public int Start { get; set; }
    public int End { get; set; }

    public int Length => End - Start;

    public override string ToString() => $"[{Start}..{End}]";
}

예시: 복소수용 구조체

복소수용 구조체, 메서드와 ToString() 오버라이드 예시

        struct Complex
{
    public double Re;
    public double Im;

    public Complex(double re, double im)
    {
        Re = re;
        Im = im;
    }

    public double Abs() => Math.Sqrt(Re * Re + Im * Im);

    public override string ToString() => $"{Re} + {Im}i";
}

var z = new Complex(1, 2);
Console.WriteLine(z);          // 1 + 2i
Console.WriteLine(z.Abs());    // 2.236...

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