4-3-2.명시적 변환

명시적 변환은 개발자가 어떤 타입을 어떻게 바꾸라고 컴파일러에게 지시하는 것이다. (int), (double)과 같이 괄호 안에 변환할 타입을 밝히는 캐스트 연산자를 사용한다. 변수의 값 범위가 분명할 때는 명시적 변환도 안전하다. 예를 들어 int 타입의 Age 변수가 사람의 나이를 기억한다면 통상 1~100 범위의 값을 가지며 특이하게 많아도 150을 넘지 않는다. 그래서 캐스트 연산자를 사용하여 short나 byte형 변수에 안전하게 대입할 수 있다.

 

int Age = 25;

short sAge = (short)Age;

 

Age에 (short) 캐스트 연산자를 적용하면 양변의 타입이 일치하여 short 타입의 sAge 변수에 대입할 수 있다. 캐스트 연산자를 빼 버리면 컴파일러는 이 대입이 위험하다고 판단하여 에러로 처리한다. 컴파일러는 타입의 모양만 점검할 뿐이며 Age의 가능한 범위가 1~150 정도라는 논리적인 사실까지 파악할 수 없다.

이럴때 개발자가 "괜찮으니까 그냥 대입해"라고 명령하는 것이 캐스트 연산자이다. 컴파일러는 사용자가 Age를 short로 바꾸라고 허락했으므로 이 지시를 순순히 따른다. 단, 캐스팅 후의 모든 부작용은 개발자의 책임이다. 큰 타입을 작은 타입으로 캐스팅하면 값의 손실이 발생할 수도 있다.

 

casterror	실행결과
using System;   class CSTest {      static void Main() {           int i = 123456;           short s = (short)i;           Console.WriteLine(s);      } }	-7616

 

short 타입의 변수 s에 int 타입을 대입했다. 일단 컴파일은 되지만 16비트 길이의 s가 123456을 저장할 수는 없다. 정수값 중 일부는 잘려 나가 s에는 -7618이 대입되며 프로젝트 설정에 따라서는 오버플로우 예외가 발생할 수도 있다. 실수를 정수에 대입할 때도 값의 일부가 소실된다.

 

double d = 123.456;

int i = (int)d;

Console.WriteLine(i);

 

실수를 정수에 억지로 대입하면 소수부 이하를 버리고 정수부만 남는다. 이처럼 손실이나 정확도가 희생될 때는 암시적 변환을 허용하지 않는다. 대신 명시적 변환만 허용하는데 이때 개발자는 어떤 결과가 나올 것임을 예측하고 결과에 대해 책임을 져야 한다.

열거형과 정수형 사이의 변환에도 캐스트 연산자가 필요하다. 정수형이 더 큰 타입이지만 열거형의 내부 타입이 ulong이라면 int형으로 안전하게 대입되지 않을 수도 있다. double과 decimal 사이의 변환에도 캐스팅이 필요하다.

 

double d = 1.23;

decimal m = 4.56m;

d = (double)m;

m = (decimal)d;

 

decimal이 더 큰 타입이지만 내부 구조가 완전히 달라 값의 손실이 발생할 수 있다. double은 국제 표준의 부동 소수점 포맷으로 되어 있고 decimal은 정밀도를 높이기 위한 고유 포맷으로 되어 있다. 그래서 이 두 타입간에도 캐스팅이 꼭 필요하다.

수치값끼리는 약간의 손실이 있더라도 명시적 변환이 가능하다. 반면 캐스트 연산자를 사용하더라도 변환이 허가되지 않는 경우도 있다. 문자열과 bool 타입은 수치형으로 변환할 수 없다. 이런 경우는 명시적 변환보다 한단계 더 높은 변환인 강제적 변환을 해야 한다.

 

bool b = true;

int i = (int)b;

 

논리형의 값을 정수에 대입하기 위해 (int) 캐스트 연산자를 사용했지만 허가되지 않는다. bool 형의 true, false는 상태를 나타내는 상수이지 수치값이 아니다. 정 변환하려면 if (b) i = 1; else i = 0; 조건문을 사용하여 true일 때 1, false일 때 0으로 대응시켜 주어야 한다. 또는 i = b ? 1:0; 조건식도 가능하다.

이때 1과 0은 어디까지나 임의값이다. true가 1이고 false가 0이라는 규칙은 C언어에서 편의상 정의한 것일 뿐 수학적 진실이 아니다. C#은 논리형과 수치형을 완전히 다르게 구분한다. 문자열도 마찬가지로 캐스트 연산자를 통해 정수형으로 변환할 수 없다. 다음 코드가 가능할 것 같은가?

 

string s = "1234";

int i = (int)s;

 

문자열과 수치는 내부적인 포맷이 완전히 딴판이어서 캐스트 연산자같은 간단한 방법으로는 변환할 수 없다. 좀 더 복잡한 코드가 필요하며 그래서 별도의 변환 방법이 제공된다. System 네임스페이스의 Convert 클래스에는 각종 타입을 변환하는 정적 메서드가 정의되어 있다.

 

메서드	설명
ToInt16	16비트 정수로 변환한다.
ToInt32	32비트 정수로 변환한다.
ToUInt16	부호없는 16비트 정수로 변환한다.
ToUInt32	부호없는 32비트 정수로 변환한다.
ToDouble	double 타입으로 변환한다.
ToString	문자열로 변환한다.
ToBoolean	논리형으로 변환한다.

 

ToXXX 식으로 변환 후의 타입을 가리키며 변환 대상은 인수로 지정한다. ToXXX(YYY) 형식으로 YYY 타입을 XXX로 변환한다. 대표적으로 ToInt32 메서드의 원형을 보면 각 타입에 대해 19개의 버전으로 오버로딩되어 있어 웬만한 타입은 다 변환할 수 있다.

 

Convert.ToInt32 (Boolean)

Convert.ToInt32 (Byte)

Convert.ToInt32 (Char)

Convert.ToInt32 (Double)

Convert.ToInt32 (String)

....

 

다음 코드는 문자열을 정수로 변환한다. 사용자로부터 입력받은 수치값이나 파일에서 읽은 값을 연산하려면 수치 타입으로 바꿔야 한다. 연산 가능한지 테스트하기 위해 변환 후 1 증가시켰다.

 

strtoint	실행결과
using System;   class CSTest {      static void Main() {           string s = "1234";           int i = Convert.ToInt32(s);           i++;           Console.WriteLine(i);      } }	1235

 

변환 메서드가 정상적으로 동작하려면 변환 대상의 값이 적합해야 한다. 정수로 변환할 문자열에는 아라비아 숫자와 부호만 있어야 하며 그 외의 문자가 있어서는 안된다. 만약 "123뭐뭐", "니맘대로" 같은 문자열을 정수로 변환하려고 시도하면 FormatException 예외가 발생한다. 실수의 경우는 소수점도 포함한다. 각 타입이 제공하는 Parse 정적 메서드를 통해 문자열 타입을 해당 타입으로 변환한다. Parse 메서드로 문자열을 전달하면 문자열 내의 값을 읽는다.

 

string s = "1234";

int i = int.Parse(s);

 

Parse도 적합한 값을 가진 문자열만 제대로 변환한다. 수치형을 문자열로 변환할 때는 ToString 메서드를 사용한다.

 

int i = 1234;

string s = i.ToString();

 

이 변환에 의해 값 1234가 "1234" 문자열이 된다. ToString 메서드는 루트 클래스인 object가 제공하며 따라서 모든 타입은 문자열로 표현할 수 있다. 디버깅 목적으로 변수의 현재값을 화면에 찍어 본다거나 로그를 남길 때 ToString이 종종 사용된다.