오늘도 어제에 이어서 C# 강의를 수강하고 TRPG 프로젝트를 마저 제작하도록 하겠다. 오늘 강의의 범위는 C#에서 잘 드러나는 객체지향 프로그래밍적인 문법이라고 정리할 수 있겠다. 또, 이후 시간에는 TRPG 프로젝트의 필수 구현 기능들을 구현해보고, 가능하다면 추가 구현 기능까지 건드려 볼 생각이다.
클래스와 객체
객체지향 프로그래밍의 특징
- 캡슐화
- 관련된 데이터와 기능을 하나의 단위로 묶는 것이다.
- 클래스를 사용하여 데이터와 메서드를 캡슐화하여 정보를 은닉하고 직접적인 접근을 제한하여 안정성과 유지 보수성을 높인다.
- 상속
- 기존의 클래스를 확장하여 새로운 클래스를 만드는 메커니즘이다.
- 부모 클래스(상위 클래스)의 특성과 동작을 자식 클래스(하위 클래스)가 상속받아 재사용할 수 있다.
- 코드의 중복을 줄이고, 클래스 간 계층 구조를 구성하여 코드의 구조화와 유지보수를 용이하게 한다.
- 다형성
- 하나의 인터페이스나 기능을 다양한 방식으로 구현하거나 사용할 수 있는 능력을 의미한다.
- 하나의 메서드 이름이 다양한 객체에서 다르게 동작할 수 있게 하는 것으로, 오버로딩/오버라이딩을 통해 구현된다.
- 유연하고 확장 가능한 코드 작성을 가능하게 하고, 코드의 가독성과 재사용성을 높인다.
- 추상화
- 복잡한 시스템이나 개념을 단순화하여 필요한 기능에 집중하는 것을 의미한다.
- 세부 구현 내용을 감추고 핵심 개념에 집중하여 코드의 이해와 유지보수를 용이하게 한다.
- 객체
- 클래스로부터 생성된 실체, 상태와 행동을 가지며, 실제 개체나 개념을 모델링한다.
- 각 객체는 클래스로부터 생성되어 고유한 데이터를 가지고 있다.
클래스
객체를 생성하기 위한 템플릿, 속성과 동작을 가진다.
- 필드
- 클래스에서 사용되는 변수, 객체의 상태를 나타낸다.
- 메서드
- 클래스에서 수행되는 동작, 객체의 동작을 구현한다.
- 생성자
- 객체를 초기화한다. 객체가 생성될 때 자동으로 호출된다.
- 소멸자
- 객체가 소멸될 때 호출된다. 메모리나 리소스의 해제 등의 작업을 수행한다.
클래스 선언과 인스턴스
class Person
{
public string Name;
public int Age;
public void PrintInfo()
{
Console.WriteLine("Name: " + Name);
Console.WriteLine("Age: " + Age);
}
}
Person p = new Person();
p.Name = "John";
p.Age = 30;
p.PrintInfo(); // 출력: Name: John, Age: 30
구조체와 클래스
- 모두 사용자 정의 형식을 만드는 데 사용된다.
- 구조체는 값 형식, 클래스는 참조 형식이다.
- 구조체는 상속을 받을 수 없지만 클래스는 상속이 가능하다.
- 클래스가 더 복잡한 객체를 표현하고 다양한 기능을 제공하기 위해 사용된다.
접근 제한자
접근제한자란?
클래스, 필드, 메서드 등의 접근 가능한 범위를 지정하는 키워드이다. 클래스의 캡슐화를 제어한다.
- public: 외부에서 자유롭게 접근이 가능하다.
- private: 같은 클래스 내부에서만 접근 가능하다.
- protected: 같은 클래스 내부와 상속받은 클래스에서만 접근 가능하다.
필드와 메서드
- 클래스는 필드와 메서드로 구성된다.
- 필드는 클래스 내부에 선언되어 있는 변수, 클래스의 상태를 나타낸다.
- 메서드는 클래스 내부에 선언되어 있는 함수, 클래스의 동작을 정의하고 실행한다.
- 필드, 메서드 및 호출 예시
class Player
{
// 필드
private string name;
private int level;
// 메서드
public void Attack()
{
// 공격 동작 구현
}
}
Player player = new Player(); // Player 클래스의 인스턴스 생성
player.Attack(); // Attack 메서드 호출즉, 클래스를 통해 정의한 객체는 생성 시 필드 의 속성을 가지고, 이후 메서드를 호출하여 통해 특정 작업을 수행한다.
생성자와 소멸자
생성자
- 생성자란?
- 객체가 생성될 때 호출되는 특별한 메서드.
- 클래스의 인스턴스를 초기화하고, 필요한 초기값을 설정하는 역할을 수행.
- 클래스와 동일한 이름을 가지며, 반환 타입이 없다.
new키워드와 함께 호출
예시)Player player = new Player();
- 생성자의 특징
- 객체를 초기화하는 과정에서 필요한 작업 수행
소멸자
- 소멸자란?
- 객체가 소멸되는 시점에서 호출되는 특별한 메서드.
- 객체의 사용이 종료되고 메모리에서 해제될 때 자동으로 호출되어 필요한 정리작업을 수행한다.
- 클래스와 동일한 이름을 가지며, 이름 앞에 ~기호를 붙여 표현한다.
- 명시적으로 소멸자를 호출하는 것은 권장되지 않는다.
- 소멸자의 역할
- 자원 해제, 메모리 해제, 로깅 및 디버깅
프로퍼티
- 프로퍼티란?
- 클래스의 멤버로서, 객체의 필드 값을 읽거나 설정하는 데에 사용되는 접근자 메서드의 조합.
- 객체의 필드값은 은닉화되어있기 때문에 직접 접근하지 않고, 간접적으로 값을 설정하거나 읽을 수 있도록 하는 중간매개역할을 한다.
- 프로퍼티 구문
get과set접근자를 사용하여 값을 읽고 설정하는 동작을 정의한다.get접근자는 프로퍼티의 값을 반환하는 메서드로, 외부에서 읽을 때 호출된다.set접근자는 프로퍼티의 값을 설정하는 메서드로, 외부에서 값을 대입할 때 호출된다.value라는 암묵적 매개변수를 사용하여 전달된 값을 처리한다.
public class Player
{
// 내부 저장용 필드
private int score;
// 프로퍼티 정의: 외부에서 score 값을 읽거나 쓸 수 있도록 제공
public int Score
{
get { return score; }
set { score = value; }
}
}
// `score`라는 필드는 직접 접근하지 않고, `score`라는 프로퍼티를 통해서만 접근할 수 있다.프로퍼티가 명확하게 이해가 되지 않아서, 조금 더 추가적인 내용을 찾아보았다.
-
프로퍼티의 사용방법
- 자동으로 구현되는 프로퍼티
private제한자를 사용한 변수를 생성하지 않고 프로퍼티 자체를 사용한다.
조건 없이 단순히 변수 값을 할당하거나 반환한다.
get,set접근자 안에 내용이 없으면 프로퍼티 그 자체를 사용할 수 있다.
다음은 사용 예시이다.
public class Player { // 자동 구현 프로퍼티를 사용, 외부에서 값을 읽고 수정도 가능 public string Name { get; set; } public int Level { get; set; } // 읽기 전용 자동 구현 프로퍼티: 외부에서는 값을 읽기만 가능, 변경 불가능. public int Health { get; private set; } public Player(string name, int level, int health) { Name = name; Level = level; Health = health; } }- Player 클래스의 Name과 Level 프로퍼티는 public get, set 접근자를 가지고 있기 때문에, 동일한 스크립트 내에서 다른 클래스나 다른 스크립트에서도 자유롭게 읽고 쓸 수 있다.
- Health 프로퍼티는 public get 과 private set을 가지고 있으므로, 외부(다른 스크립트나 클래스)에서는 이 값을 읽을 수만 있을 뿐, 값을 설정하거나 변경할 수는 없다.
- 즉, Health는 외부에서는 읽기 전용으로만 접근할 수 있어서, 값 변경은 player 클래스 내부의 메서드나 생성자 내에서만 이루어지도록 보호된다.
- 자동으로 구현되는 프로퍼티
오버라이딩과 오버로딩
오버라이딩(Overriding)
- 부모 클래스에 정의된 메서드를 자식 클래스에서 재정의하는 기법이다.
- 상속 관계 내에서 발생하며, 메서드 이름, 매개변수, 반환타입이 부모 클래스와 동일해야 한다.
- 이를 통해 자식 클래스는 부모 클래스의 기본 동작을 자신만의 방식으로 변경할 수 있다.
오버로딩(Overloading)
- 같은 클래스 내에서 동일한 메서드 이름을 사용하되, 매개변수의 개수나 타입, 순서가 다른 여러 메서드를 정의하는 기법이다.
- 동일한 기능을 다양한 입력 방식으로 호출할 수 있게 하여, 코드의 가독성과 유연성을 향상시킨다.
제너릭
제너릭이란?
- 데이터 형식에 독립적인 코드를 작성할 수 있도록 해주는 기능.
- 즉, 특정 타입에 한정하지 않고 여러 타입에 대해 재사용 가능한 클래스, 메서드, 인터페이스 등을 작성할 수 있게 해준다.
- 장점:
- 타입 안전성: 컴파일 타임에 타입을 체크하여 잘못된 형 변환을 방지
- 코드 재사용성: 동일한 로직을 다양한 데이터 타입에 대해 사용할 수 있으므로 중복 코드를 줄일 수 있다.
- 성능: 박싱/언박싱 없이 타입에 맞게 동작하기 때문에 성능이 향상된다.
제너릭 사용법
- 제너릭은 클래스나 메서드 선언 시 타입 매개변수를 지정하여 사용할 수 있다.
- 제너릭 클래스:
클래스 이름 뒤에 각괄호(<>)를 사용하여 타입 매개변수를 지정한다. 이 매개변수는 해당 클래스 내의 필드, 프로퍼티, 메서드에 사용되어 인스턴스 생성 시 구체적인 타입으로 대체된다. - 제너릭 메서드:
메서드 선언 시 메서드 이름 앞이나 반환형 뒤에 타입 매개변수를 지정할 수 있으며, 메서드 내부에서 해당 타입에 맞는 연산이나 처리를 수행한다.
- 제너릭 클래스:
out, ref
out 키워드
- 메서드에서 여러 결과 값을 반환하기 위해 매개변수를 사용하도록 하는 키워드
//예시 나누기 코드
using System;
public class Example
{
// out 사용 예: 나누기 연산 후 몫과 나머지를 반환하는 메서드
public static void Divide(int dividend, int divisor, out int quotient, out int remainder)
{
quotient = dividend / divisor;
remainder = dividend % divisor;
}
public static void Main()
{
// out 예시 사용
int dividend = 17;
int divisor = 5;
// out 변수는 초기화하지 않아도 됨
int quotient, remainder;
Divide(dividend, divisor, out quotient, out remainder); // 메서드 내부에서 값을 할당
Console.WriteLine($"{dividend} 나누기 {divisor} 의 몫은 {quotient}이고, 나머지는 {remainder}입니다");
}
}- Divide 메서드
Divide메서드는 나눗셈을 수행한 후,out키워드를 사용하여 몫(quotient)과 나머지(remainder)를 반환한다. out의 특징: 호출할 때 해당 변수들은 초기화할 필요가 없으며, 메서드 내부에서 반드시 값을 할당해야한다.out키워드를 사용하는 이유- 메서드 내부에서 여러 결과를 동시에 외부로 전달할 수 있다.
- 별도의 변수 반환구조를 만들지 않아도 된다.
- 복잡한 반환형을 정의하지 않고 간단하게 기존의 변수들을 연결하여 값을 전달할 수 있다.
ref 키워드
- 메서드에 인자로 전달된 변수롤 참조로 넘겨, 메서드 내부에서 변수의 값을 수정하면 호출한 곳의 변수 값에도 그 수정사항이 반영되게 한다.
public class Example
{
// ref 사용 예: 두 변수의 값을 교환하는 메서드
public static void Swap(ref int a, ref int b)
{
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
public static void Main()
{
// ref 예시 사용
int x = 5; // 반드시 초기화되어 있어야 함
int y = 10; // 반드시 초기화되어 있어야 함
Console.WriteLine("Before Swap: x = " + x + ", y = " + y);
Swap(ref x, ref y); // ref 키워드로 x와 y 전달
Console.WriteLine("After Swap: x = " + x + ", y = " + y);
}
}Swap메서드
Swap메서드는 두 변수a와b를ref키워드를 사용하여 인자로 받음.
이 메서드는 전달받은 변수들의 값을 교환한다.ref의 특징- 호출할 때 전달하는 변수는 반드시 미리 초기화되어 있어야 하며, 메서드 내부에서 수정하면 호출 후에도 그 변경이 반영된다.
- 메서드 내에서 전달받은 변수의 값을 직접 변경함으로써, 별도의 반환값을 처리하지 않고도 외부 변수에 영향을 줄 수 있다.
- 큰 데이터를 구조체 등으로 다룰 때,
ref를 사용하면 값 복사를 피할 수 있어 성능 면에서 이점이 있다. - 어떤 메서드는 외부 변수를 인자로 받아, 그 변수의 상태를 조건에 따라 변경해야 하는 경우가 있는데, 이런 경우
ref를 사용하면, 메서드가 반환값으로 새 값을 전달하는 대신, 전달받은 변수를 직접 수정하여 호출한 쪽의 변수 상태를 업데이트할 수 있다.
두 키워드 모두 메서드 내부의 작업 결과를 외부 변수에 직접 효율적으로 반영하게 해준다. 즉, 메서드 내부에서의 변경이 외부에 그대로 적용된다.
TRPG 제작 (이어서)
필수 구현 기능 중 먼저, 보유중인 아이템을 전부 보여주고, 장착중인 아이템 앞에는 [E]표시를 붙여주는 기능을 만들어 줄 생각이다.
Item 관리 및 장착 기능
- 먼저
Item.cs를 만들어서 아이템을 관리해보겠다. - Item은 이름, 공격력, 방어력, 설명, 장착여부를 표시하는 하나의 클래스로 묶어서 관리하겠다.
public class Item
{
public string Name;
public int Atk;
public int Def;
public string Description;
public bool IsEquipped;
public Item(string name, int atk, int def, string description, bool isEquipped = false)
{
Name = name;
Atk = atk;
Def = def;
Description = description;
IsEquipped = isEquipped;
}
//예시 아이템
public static Item IronArmor = new Item("무쇠갑옷", 0, 5, "무쇠로 만들어져 튼튼한 갑옷입니다.");
public static Item SpartanSpear = new Item("스파르타의 창", 7, 0, "스파르타의 전사들이 사용했다는 전설의 창입니다.");
public static Item OldSword = new Item("낡은 검", 2, 0, "쉽게 볼 수 있는 낡은 검입니다.");
}- 이렇게 만들어진 아이템들을 리스트로 관리하여
isEquipped불리언 변수를 통해 장착 여부를 판별하겠다.
Inventory.cs
public static class Inventory
{
public static List<Item> Items = new List<Item>();
public static void Show()
{
.
.
.
if (Items.Count == 0)
{
Console.WriteLine("아이템이 없습니다.\n");
}
else
{
foreach (var item in Items)
{
string Equip = item.IsEquipped ? "[E]" : " ";
Console.WriteLine($"- {Equip}{item.Name} | + {item.Atk} | + {item.Def} | {item.Description}");
}foreach반복문을 이용해 List Items를 Inventory 화면에 띄운다.- 만약
isEquipped가true면[E],false면 공백을 표시하는 삼항 연산자?를 사용하여 장착 여부를 표현한다.
이후 Inventory.cs 안에 장착 관리를 담당하는EquipManager() 메서드를 작성하였다.
private static void EquipManager()
{
while (true)
{
Console.Clear();
Console.WriteLine("인벤토리 - 장착 관리");
Console.WriteLine("보유 중인 아이템을 관리할 수 있습니다.\n");
Console.WriteLine("[아이템 목록]");
if (Items.Count == 0)
{
Console.WriteLine("아이템이 없습니다.\n");
}
else
{
for (int i = 0; i < Items.Count; i++)
{
var item = Items[i];
string Equip = item.IsEquipped ? "[E]" : " ";
Console.WriteLine($"{i + 1}. {Equip}{item.Name} | 공격력 + {item.Atk} | 방어력 + {item.Def} | {item.Description}");
}
}
Console.WriteLine("\n0. 나가기");
Console.WriteLine("\n장착할 아이템의 번호를 입력해주세요.");
Console.Write(">> ");
string input = Console.ReadLine();
if (input == "0")
{
break;
}
if (int.TryParse(input, out int selection))
{
int index = selection - 1;
if (index >= 0 && index < Items.Count)
{
var item = Items[index];
if (item.IsEquipped == true)
{
item.IsEquipped = false;
Console.WriteLine($"{item.Name}의 장착을 해제했습니다.");
}
else
{
item.IsEquipped = true;
Console.WriteLine($"{item.Name}을 장착했습니다.");
}
}
else
{
Console.WriteLine("잘못된 입력입니다. 다시 시도해주세요.");
}
}
else
{
Console.WriteLine("잘못된 입력입니다. 숫자를 입력해주세요.");
}
}
}
}-
코드 설명
-
if (Items.Count == 0) { Console.WriteLine("아이템이 없습니다.\n"); } else { for (int i = 0; i < Items.Count; i++) { var item = Items[i]; string Equip = item.IsEquipped ? "[E]" : " "; Console.WriteLine($"{i + 1}. {Equip}{item.Name} | 공격력 + {item.Atk} | 방어력 + {item.Def} | {item.Description}"); } }- 가져온 아이템 리스트의 숫자를 세서 0이면 "아이템이 없습니다" 텍스트를 출력한다.
- 아이템이 1개 이상이면 아이템 리스트에서 0부터 아이템을 가져와서 아이템의 정보를 출력한다.
-
if (int.TryParse(input, out int selection)) { int index = selection - 1; if (index >= 0 && index < Items.Count) { var item = Items[index]; if (item.IsEquipped == true) { item.IsEquipped = false; Console.WriteLine($"{item.Name}의 장착을 해제했습니다."); } else { item.IsEquipped = true; Console.WriteLine($"{item.Name}을 장착했습니다."); } }- 플레이어한테 입력을 받고
input, out int selection int index = selection - 1를 통해input을 정수로 변환하고, 그 정수(-1)에 맞는 아이템 목록을 장착하거나 해제한다.
- 플레이어한테 입력을 받고
아이템에 따른 능력치 변화
- 장착 아이템에 따른 능력치 변화를 구현해보겠다.
- 먼저 플레이어 스크립트로
IsEquipped가true인 아이템을 가져온다. - 만약 아이템의
isEquipped가true인 상태라면, 플레이어의 기본 공격력에 아이템의 공격력을 더해totalAtk으로 정의한다. - 방어력도 마찬가지로
totalDef로 정의한다. - 이를 토대로 코드로 구현해보겠다.
- 먼저 플레이어 스크립트로
public static int totalAtk()
{
int totalAtk = Atk;
foreach (var item in Inventory.Items)
{
if (item.IsEquipped)
totalAtk += item.Atk;
}
return totalAtk;
}
public static int totalDef()
{
int totalDef = Def;
foreach (var item in Inventory.Items)
{
if (item.IsEquipped)
totalDef += item.Def;
}
return totalDef;
}
}- 이를 상태창에 표시한다.
Console.WriteLine($"공격력 : {Player.totalAtk}");
Console.WriteLine($"방어력 : {Player.totalDef}");
- 변수를 불러오는 실수를 했다. 메서드를 불러오는 것으로 수정했더니 제대로 표시되었다.
상점 기능 구현
- 상점 기능을 구현해보겠다.
- 먼저
Item.cs에서 아이템의 가격 정보를 정의해주겠다.
- 먼저
public class Item
{
public string Name;
public int Atk;
public int Def;
public string Description;
public int Price;
public bool IsEquipped;
public Item(string name, int atk, int def, string description, int price, bool isEquipped = false)
{
Name = name;
Atk = atk;
Def = def;
Description = description;
Price = price;
IsEquipped = isEquipped;
}
public static Item TraineeArmor = new Item("수련자 갑옷", 0, 5, "수련에 도움을 주는 갑옷입니다.", 1000);
public static Item IronArmor = new Item("무쇠갑옷", 0, 9, "무쇠로 만들어져 튼튼한 갑옷입니다.", 2000);
.
.
.
}- 다음으로
Shop.cs로 아이템 목록을 가져오겠다.
static List<Item> StoreItems = new List<Item>()
{
Item.TraineeArmor,
Item.IronArmor,
Item.SpartanArmor,
Item.OldSword,
Item.BronzeAxe,
Item.SpartanSpear
};- 다음으로 아이템 구매 창, 판매 창으로 이동하기 위한 기반을 만들겠다.
public static void Show()
{
while (true)
{
Console.Clear();
Console.WriteLine("상점");
Console.WriteLine($"보유 골드: {Player.Gold} G\n");
Console.WriteLine("1. 아이템 구매");
Console.WriteLine("2. 아이템 판매");
Console.WriteLine("0. 나가기");
Console.WriteLine("\n원하시는 행동을 입력해주세요.");
Console.Write(">> ");
string input = Console.ReadLine();
if (input == "0") break;
else if (input == "1") Buy();
else if (input == "2") Sell();
else
{
Console.WriteLine("\n잘못된 입력입니다. 다시 시도해주세요.");
Console.ReadKey();
}
Console.Clear();
}
}- 다음으로 아이템 구매창과 판매창을 구현했다.
private static void Buy()
{
Console.Clear();
Console.WriteLine("상점 - 아이템 구매");
Console.WriteLine("구매할 아이템을 선택해주세요.\n");
Console.WriteLine("[보유골드]");
Console.WriteLine(Player.Gold);
Console.WriteLine("\n[아이템 목록]");
if (StoreItems.Count == 0)
{
Console.WriteLine("아이템이 없습니다.\n");
}
else
{
foreach (var item in StoreItems)
{
Console.WriteLine($"- {item.Name} | + {item.Atk} | + {item.Def} | {item.Description}");
}
Console.WriteLine();
}
}
private static void Sell()
{
Console.Clear();
Console.WriteLine("상점 - 아이템 판매");
Console.WriteLine("판매할 아이템을 선택해주세요.\n");
Console.WriteLine("[보유골드]");
Console.WriteLine(Player.Gold);
Console.WriteLine("\n[아이템 목록]");
if (Inventory.Items.Count == 0)
{
Console.WriteLine("아이템이 없습니다.\n");
}
else
{
foreach (var item in Inventory.Items)
{
Console.WriteLine($"- {item.Name} | + {item.Atk} | + {item.Def} | {item.Description}");
}
Console.WriteLine();
}
}
}오늘은 여기까지 구현해보겠다. 내일은 남은 상점 기능들을 구현해보고 추가 기능을 구현해보겠다.
회고 및 느낀점
- 오늘은 어제에 이어 C# 강의를 수강하며, 객체 지향 프로그래밍의 핵심적인 개념들을 학습했다.
- TRPG 프로젝트에서는 장착 기능 구현과 능력치 연동, 상점의 아이템 리스트 출력까지 비교적 수월하게 진행되었다.
- 하지만 아무리 C# 문법을 배워도 그 내용을 실제 프로젝트에 자연스럽게 녹여내는 것은 결코 쉽지 않았다. 강의에서 배운 예제는 구조가 단순한 반면, 직접 만드는 프로젝트는 더 많은 고려사항이 필요한 것 같다.
- 오늘 구현한 코드에서도
get,set과out,ref등의 키워드를 조금 더 잘 활용할 수 있는 방법이 있을텐데 하는 생각이 들어 아쉬웠다.. - 내일 필수 구현 기능들을 다 구현해본 후, 오늘 배운 객체지향 문법들에 맞춰서 스크립트를 수정하는 데에 더 집중해보려고 한다.
