[C#] 예외처리, 값형과 참조형 ⭐⭐⭐

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C# 예외처리, 값형과 참조형

C# 예외처리, 값형과 참조형

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1. 예외처리

예외 : 예기치 않는 상황, 정상적인 흐름을 방해하고 오류를 야기할 수 있다.

필요성

• 프로그램을 안정적으로 유지하는 데 도움을 준다.
• 오류 상황을 적절히 처리하고, 실행을 계속할 수 있다.
• 프로그램의 안정성을 높이고 디버깅을 용이하게 한다.

try-catch 사용

• try 내에 예외가 발생할 수 있는 코드 작성
• catch 에서 예외 처리.

예외 종류

예외 종류	설명
Exception	모든 종류의 예외를 처리할 수 있다.
ArgumentNullException	메서드에 전달 되는 인수가 null이다.
ArgumentException	메서드에 전달 되는 null이 아닌 인수가 잘못되었다.
ArgumentOutOfRangeException	인수가 유효한 값 범위를 벗어났다.
DirectoryNotFoundException	디렉터리 경로 일부가 잘못되었다.
DivideByZeroException	0으로 나누었다.
DriveNotFoundException	드라이브가 없거나 사용할 수 없다.
FileNotFoundException	파일이 없다.
FormatException	문자열에서 변환할 수 있는 적절 한 형식이 아니다.
IndexOutOfRangeException	인덱스가 배열 또는 컬렉션의 범위를 벗어났다.
InvalidOperationException	개체의 현재 상태에서 메서드 호출을 사용할 수 없다.
KeyNotFoundException	컬렉션의 멤버에 액세스 하는 데 지정 된 키를 찾을 수 없다.
NotImplementedException	메서드 또는 작업이 구현 되지 않았다.
NotSupportedException	메서드 또는 작업이 지원 되지 않는다.
ObjectDisposedException	삭제 된 개체에 대한 작업을 수행했다.
OverflowException	산술, 캐스팅 또는 변환 작업을 수행 하면 오버플로가 발생한다.
PathTooLongException	경로 또는 파일 이름이 시스템에서 정의한 최대 길이를 초과한다.
PlatformNotSupportedException	현재 플랫폼에서 작업이 지원 되지 않는다.
RankException	차원 수가 잘못되었다.
TimeoutException	작업에 할당 된 시간 간격이 만료 되었다.
UriFormatException	잘못 된 URI (Uniform Resource Identifier)가 사용 되었다.

Try-catch 코드

try-catch

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
}

• Catch 는 순서대로 실행, 하지만 상속 관계에 있는 경우 상위 예외 타입이 먼저 실행
• 다중 catch로 다양한 예외 타입을 처리가능

Finally 블록

예외 발생 여부와 상관없이 항상 실행되는 코드
예외 처리의 마지막 단계로, 정리작업, 리소스해제 등의 코드를 포함
생략가능

사용자 정의 예외

자신만의 예외 클래스를 작성 try부분에 추가한다.
Exception 클래스를 상속받아 작성하며, 추가적인 기능이나 정보를 제공할 수 있습니다.
Exception

예외처리,사용자 정의 예제

try
{
    int result = 10 / 0;  // ArithmeticException 발생
    Console.WriteLine("결과: " + result);
}
catch (DivideByZeroException ex)
{
    Console.WriteLine("0으로 나눌 수 없습니다.");
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine("예외가 발생했습니다: " + ex.Message);
}
finally
{
    Console.WriteLine("finally 블록이 실행되었습니다.");
}

//사용자 정의 예외 처리
public class NegativeNumberException : Exception
{
    public NegativeNumberException(string message) : base(message)
    {
    }
}

try
{
    int number = -10;
    if (number < 0)
    {
        throw new NegativeNumberException("음수는 처리할 수 없습니다.");
    } //throw 일부러 예외처리 던질때
}
catch (NegativeNumberException ex)
{
    Console.WriteLine(ex.Message);
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine("예외가 발생했습니다: " + ex.Message);
}

• throw new NegativeNumberException(“1”)
• NegativeNumberException의 예외처리를 던진다.

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2. 값형과 참조형

C#에서 변수가 데이터를 저장하는 방식을 나타냅니다.

값형(Value Type)

값형(Value Type)

• 변수에 값을 직접 저장
• 변수가 실제 데이터를 보유하고 있으면 해당 변수에 할당하거나 전달할 때 값이 복사
• 해당 변수의 값만 변경, 다른 변수에 영향 X
• int, float, double, bool등 기본 데이터 타입들

값형

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)

참조형(Reference Type)

• 변수의 데이터에 대한 참조(메모리 주소)를 저장
• 변수가 실제 데이터를 가리키는 참조를 갖고있다, 변수가 다른 변수를 할당하거나 전달할 때는 참조가 복사
• 참조형 변수는 동일한 데이터를 가리키고 있다, 다른 변수에 영향 O
• 클래스, 배열, 인터페이스등이 참조형에 해당
• 저장할 수 있는 공통된 주소(공간)을 만들고 그 주소를 사용한다.

참조형

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

값형과 참조형의 차이점

• 값형은 실제 데이터를 변수에 저장, 참조형은 데이터에 대한 참조를 변수에 저장
• 값형은 변수 간의 값 복사가 이루어지고, 참조형은 변수 간의 참조 복사가 이루어집니다.
• 값형은 변수가 독립적으로 데이터를 가지며, 참조형은 변수가 동일한 데이터를 참조합니다.

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3. 박싱과 언박싱

값형과 참조형 사이의 변환을 의미합니다.

박싱 (Boxing)

• 값형 -> 참조형 변환
• 값형 변수의 값을 메모리의 힙 영역에 할당된 객체로 래핑
• 박싱을 통해 값형이 참조형의 특징을 갖게 되며, 참조형 변수로 다뤄질 수 있습니다.

언박싱 (UnBoxing)

• 박싱된 객체 -> 값형 변환
• 박싱된 객체에서 값을 추출하여 값형 변수에 할당
• 언박싱은 명시적으로 타입 캐스팅을 해야 하며, 런타임에서 타입 검사가 이루어집니다.
• 잘못된 형식으로 언박싱하면 런타임 에러가 발생할 수 있습니다.

박싱, 언박싱 주의점

• 반복적인 박싱과 언박싱은 성능 저하를 초래할 수 있으므로 주의
• 박싱된 객체는 힙 영역에 할당되므로 가비지 컬렉션의 대상이 될 수 있습니다. 따라서 메모리 관리에 유의
• 박싱된 객체와 원래의 값형은 서로 독립적이므로 값을 수정하더라도 상호간에 영향을 주지 않습니다.

박싱, 언박싱, 리스트활용

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      obj로 박싱
        int num2 = (int)obj; // 언박싱  num2로 언박싱
        Console.WriteLine("num1: " + num1); // 출력 결과: 10
        Console.WriteLine("num2: " + num2); // 출력 결과: 10
    }
}

//리스트 활용
    List<object> myList = new List<object>();

    // 박싱: 값 형식을 참조 형식으로 변환하여 리스트에 추가
    int intValue = 10;
    myList.Add(intValue); // int를 object로 박싱하여 추가

    float floatValue = 3.14f;
    myList.Add(floatValue); // float를 object로 박싱하여 추가

    // 언박싱: 참조 형식을 값 형식으로 변환하여 사용
    int value1 = (int)myList[0]; // object를 int로 언박싱
    float value2 = (float)myList[1]; // object를 float로 언박싱

object는 .NET Common Type System (CTS)의 일부이며, 모든 클래스의 직간접적인 상위 클래스입니다.
모든 클래스는 object에서 상속되며, object는 모든 형식을 참조할 수 있는 포괄적인 타입입니다.

4. 정리

• 예외처리 : try catch finally
• 값형 : int, float, double, bool
• 참조형 : 클래스, 배열, 인터페이스
• 박싱 -> Object 사용 int num1 = 10; object obj = num1;
• 언박싱 -> int num2 = (int)obj;

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[C#] C# 예외처리, 값형과 참조형

참고 : 유니티 C#
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