[C#] 오브젝트 타입

오브젝트(Object) 타입

• C#에서 모든 자료형의 부모
  • C#에서의 모든 형식은 System.Object 클래스를 상속받는다.
  • object 형식의 변수에는 모든 형식의 값 할당 가능

    💛 C#의 데이터 자료형

• 관련 함수
  • GetType()
  • Equals
    • Equals(Object)
    • Equals(Object, Object)
    • ReferenceEquals(Object, Object)
  • ToString()
  • GetHashCode()
    
    

• 오브젝트 타입은 참조 타입이므로 값 타입의 데이터를 오브젝트 타입에 할당할 경우 성능 상의 문제가 발생한다.
  ⇒ Boxing과 Unboxing

  🩵 값 타입과 참조 타입

  • 값 타입 (Value Type)
    • 메모리의 스택 영역에 저장
    • 복사시 실제 데이터가 복사되어 전달 (copy by value)
      
      
  • 참조 타입 (Reference Type)
    • 메모리의 힙 영역에 저장
    • 변수의 선언만으론 오브젝트가 생성되지 않음
      → new 키워드를 통해 오브젝트를 생성하고 이를 각 변수가 참조
    • 복사시 데이터의 참조만 전달 (copy by reference)
      → 크기가 큰 데이터나 객체 지향 프로그래밍에서 주로 활용

  🩵 메모리

  • 스택 (Stack)
    • 컴파일 타임에 할당
    • 변수의 범위가 끝나면 자동으로 데이터 해제됨
    • 데이터를 저장하고 검색하는데 효율적
      
      
  • 힙 (Heap)
    • 런타임에 동적으로 할당
    • C#에서의 메모리 관리는 가비지 컬렉션에 의해 자동으로 이루어짐
    • 데이터 할당 및 해제 과정에서 스택에 비해 큰 오버헤드

---

Boxing과 UnBoxing

• Boxing

  • 값 타입의 데이터가 오브젝트 타입으로 변환될 때 발생
    (스택 영역의 데이터를 힙 영역으로 복사)
    
    
  • 과정
    1. 스택 영역에서 힙 영역으로 이동할 값 복사
    2. 힙 영역에 메모리 확보
    3. 복사한 값 이동
       
       
  • 단점
    • 단순 참조 할당에 비해 20배의 시간 소요
      
      

• Unboxing

  • 박싱된 데이터가 원래의 값 타입으로 변환될 때 발생
    (힙 영역의 데이터를 스택 영역으로 복사)
    
    
  • 과정
    1. 언박싱할 수 있는 자료형인지 확인

       🩵 오류

       • null을 unboxing할 경우 NullReferenceException 발생
       • 호환되지 않는 값 형식에 대한 참조를 unboxing할 경우 InvalidCastException 발생

    2. 힙 영역에서 스택 영역으로 이동할 값 복사
    3. 복사한 값 이동
       
       
  • 단점
    • 단순 참조 할당에 비해 4배의 시간 소요
    • 언박싱이 발생하면, 기존의 힙 영역의 데이터는 가비지가 됨
      → 가비지 컬렉션 과정에서 오버헤드 증가
  
  

• 예시

  int i = 123;     
  object o = i;     // boxing
  int j = (int)o;   // unboxing

  

  • boxing
    : 정수 변수 i를 오브젝트 타입의 개체 o에 할당
  • unboxing
    : boxing된 개체 o를 값 타입의 정수 변수 j로 변환

• 해결
  • 제네릭(Generic)을 사용해 값 형식과 참조 형식 간의 변환 최소화