C# 구조체(Struct) 이해하기: 값 타입 정의와 사용법

C#에서 구조체(Structure)는 값 타입(Value Type) 데이터 타입입니다. 서로 다른 데이터 타입의 관련 데이터를 하나의 변수에 담을 수 있게 해줍니다. struct 키워드로 생성합니다.

구조체는 레코드(Record)를 표현하는 데 사용됩니다. 예를 들어 도서관의 책 정보를 관리하려면 제목, 저자, 주제, 책 ID 등 다양한 타입의 속성을 하나의 단위로 묶어야 합니다.

구조체 정의

struct 문으로 정의하며, 프로그램에서 사용할 둘 이상의 멤버를 가진 새로운 데이터 타입을 정의합니다.

struct Books
{
    public string title;
    public string author;
    public string subject;
    public int book_id;
};

구조체 사용 예제

using System;

struct Books
{
    public string title;
    public string author;
    public string subject;
    public int book_id;
}

public class testStructure
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Books Book1;  // Book1 선언 (값 타입이므로 new 없이도 가능)
        Books Book2;
        
        // Book1 데이터 설정
        Book1.title = "C Programming";
        Book1.author = "Nuha Ali";
        Book1.subject = "C Programming Tutorial";
        Book1.book_id = 6495407;
        
        // Book2 데이터 설정
        Book2.title = "Telecom Billing";
        Book2.author = "Zara Ali";
        Book2.subject = "Telecom Billing Tutorial";
        Book2.book_id = 6495700;
        
        // 출력
        Console.WriteLine("Book 1 title : {0}", Book1.title);
        Console.WriteLine("Book 1 author : {0}", Book1.author);
        Console.WriteLine("Book 1 subject : {0}", Book1.subject);
        Console.WriteLine("Book 1 book_id : {0}", Book1.book_id);
        
        Console.WriteLine("Book 2 title : {0}", Book2.title);
        Console.WriteLine("Book 2 author : {0}", Book2.author);
        Console.WriteLine("Book 2 subject : {0}", Book2.subject);
        Console.WriteLine("Book 2 book_id : {0}", Book2.book_id);
        
        Console.ReadKey();
    }
}

C# 구조체의 특징

C# 구조체는 전통적인 C/C++ 구조체와 상당히 다릅니다. 주요 특징:

• 메서드, 필드, 인덱서, 프로퍼티, 연산자 메서드, 이벤트를 가질 수 있음
• 생성자 정의 가능하지만 소멸자(destructor)는 정의 불가. 기본 생성자는 자동 정의되며 변경 불가
• 클래스와 달리 다른 구조체나 클래스를 상속받을 수 없음
• 다른 구조체나 클래스의 기반(base)으로 사용 불가
• 하나 이상의 인터페이스 구현 가능
• 멤버를 abstract, virtual, protected로 지정 불가
• new 연산자 사용 시 적절한 생성자 호출. new 없이도 인스턴스화 가능 (값 타입 특성)
• new 없이 생성 시 필드는 미할당 상태. 모든 필드 초기화 전까지 객체 사용 불가

클래스 vs 구조체

메서드를 포함한 구조체 예제 (캡슐화 적용)

using System;

struct Books
{
    private string title;
    private string author;
    private string subject;
    private int book_id;
    
    // 생성자 (매개변수 있는 생성자만 가능)
    public Books(string t, string a, string s, int id)
    {
        title = t; author = a; subject = s; book_id = id;
    }
    
    public void GetValues(string t, string a, string s, int id)
    {
        title = t; author = a; subject = s; book_id = id;
    }
    
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine("Title : {0}", title);
        Console.WriteLine("Author : {0}", author);
        Console.WriteLine("Subject : {0}", subject);
        Console.WriteLine("Book_id : {0}", book_id);
    }
}

public class testStructure
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        // new 연산자 사용 (생성자 호출)
        Books Book1 = new Books("C Programming", "Nuha Ali", "C Programming Tutorial", 6495407);
        Books Book2 = new Books("Telecom Billing", "Zara Ali", "Telecom Billing Tutorial", 6495700);
        
        Book1.Display();
        Book2.Display();
        Console.ReadKey();
    }
}

언제 구조체를 쓸까? 작은 데이터 구조(16바이트 이하 권장), 불변(immutable) 객체, 값 의미론이 중요한 경우(예: 좌표 Point, 복소수, 날짜 범위 등)에 구조체를 사용하세요. 큰 데이터나 참조 의미론이 필요하면 클래스가 적절합니다.