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C# 10 - (6) record class 타입의 ToString 메서드를 sealed 처리 허용

record 정의 시, 자동으로 생성해 주는 System.Object 클래스의 메서드는 Equals, GetHashCode, ToString이 있는데요, 다시 이 중에서 사용자가 재정의할 수 있는 메서드는 ToString과 GetHashCode입니다.

record Vector2D(float x, float y)
{
    public override string ToString()
    {
        return $"2D({x},{y})";
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return base.GetHashCode();
    }

    // 컴파일 오류 발생 - 사용자가 정의한 것을 인지하지 못하고 C# 컴파일러가 무조건 Equals 메서드를 생성하므로!
    // error CS0111: Type 'Vector2D' already defines a member called 'Equals' with the same parameter types
    // public override bool Equals(object obj)
    // {
    //     return base.Equals();
    // }
}

즉, 사용자가 ToString, GetHashCode 메서드의 코드를 제공하면 C# 컴파일러는 해당 메서드에 대해서는 자동으로 코드 생성을 중복하지 않는 배려를 하는 것입니다.

이에 더해서 C# 10부터는 ToString 메서드에 한해 "sealed"도 허용하도록 바꿨습니다.

record Vector2D(float x, float y)
{
    public sealed override string ToString()
    {
        return $"2D({x},{y})";
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return base.GetHashCode();
    }
}

그러면 해당 record를 상속받는 자식 record에서는 sealed 처리된 ToString을 인지하고 자동 생성 코드에서 ToString을 제외합니다.

// (Vector2D에서 sealed 처리했으므로) Vector3D 클래스에는 ToString 메서드가 없음
record class Vector3D(float x, float y, float z) : Vector2D(x, y);




그나저나 ToString을 언제 sealed로 처리해야 할까요? 예를 들어, Book 타입이 있는데 ToString으로 isbn을 고정적으로 반환하고 싶다고 가정해보겠습니다. 그럼 다음과 같이 구현을 할 것입니다.

record Book(decimal isbn, string title, string author)
{
    public override string ToString()
    {
        return isbn.ToString();
    }
}

그런데, 만약 이로부터 상속받은 타입을 정의하게 되면, 다시 ToString() 값의 record가 자동 생성해 주는 코드로 돌아가게 됩니다.

Book book1 = new Book(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태");
Ebook book2 = new Ebook(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태", "epub");
Paperbook book3 = new Paperbook(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태", "위키북스" );

Console.WriteLine(book1); // 1158392478
Console.WriteLine(book2); // Ebook { isbn = 1158392478, title = 시작하세요. C# 9.0 프로그래밍, author = 정성태, readerType = epub }
Console.WriteLine(book3); // Paperbook { isbn = 1158392478, title = 시작하세요. C# 9.0 프로그래밍, author = 정성태, publisher = 위키북스 }

record Book(decimal isbn, string title, string author)
{
    public override string ToString()
    {
        return isbn.ToString();
    }
}

record Ebook(decimal isbn, string title, string author, string readerType) : Book(isbn, title, author);
record Paperbook(decimal isbn, string title, string author, string publisher) : Book(isbn, title, author);

그래서, 동일한 코드를 자식 클래스에서 구현해야만 하고,

record Ebook(decimal isbn, string title, string author) : Book(isbn, title, author)
{
    public override string ToString()
    {
        return isbn.ToString();
    }
}

record Paperbook(decimal isbn, string title, string author) : Book(isbn, title, author)
{
    public override string ToString()
    {
        return isbn.ToString();
    }
}

만약 또 다른 자식 클래스가 정의된다면 저 (암시적) 규칙을 개발자가 알고 있지 않는 한 버그가 될 수 있습니다. 이런 불합리함을 sealed 하나로 해결할 수 있는 것입니다.

record Book(decimal isbn, string title, string author)
{
    public sealed override string ToString()
    {
        return isbn.ToString();
    }
}

record Ebook(decimal isbn, string title, string author) : Book(isbn, title, author);

record Paperbook(decimal isbn, string title, string author) : Book(isbn, title, author);

참고로 당연히 이것은 "record (class)"에만 유효하며, 새롭게 C# 10부터 추가된 record struct에는 적용되지 않습니다. 왜냐하면 struct의 기본 특성상 타입 자체가 상속 불가능한 sealed이기 때문입니다.




그건 그런데, 개인적으로 왜 ToString만 허용했는지 잘 이해는 안 됩니다. 하는 김에, GetHashCode도 마저 sealed 구현이 가능하게 해주고 (재정의조차 할 수 없는) Equals도 재정의 및 sealed 구현이 가능하게 해줘야 합니다.

가령, 위의 예를 들었던 Book의 경우 Key로 동작할 수 있는 isbn 번호가 있으므로 GetHashCode를 다음과 같이 구현해도 무방합니다.

public override int GetHashCode()
{
    return isbn.GetHashCode();
}

하지만, ToString에서와 마찬가지로 저 코드는 자식 클래스에서도 동일하게 재정의해야 하는 문제가 발생합니다. 따라서 부모 클래스 측에서 sealed로 정의하는 것이 좋겠지만,

record Book(decimal isbn, string title, string author)
{
    // ...[생략]...

    // 컴파일 오류 발생 - error CS8870: 'Book.GetHashCode()' cannot be sealed because containing record is not sealed.
    public sealed override int GetHashCode()
    {
        return isbn.GetHashCode();
    }
}

지원을 하지 않으니 현재는 불가능합니다. 재미있는 건, GetHashCode의 경우 특정 멤버만을 Key로 선정해서는 안 된다는 점입니다. 왜냐하면, Equals를 재정의할 수 없기 때문인데, record가 기본 생성해 주는 equals는 모든 멤버의 값을 비교하므로 GetHashCode로 같다고 판정해도 Equals에서 다르다고 나오는 문제가 발생합니다.

즉 (sealed를 할 수 없어 불편하지만) 다음과 같이 GetHashCode를 제공해도,

record Book(decimal isbn, string title, string author)
{
    public override int GetHashCode()
    {
        return isbn.GetHashCode();
    }
}

record Ebook(decimal isbn, string title, string author, string readerType) : Book(isbn, title, author)
{
    public override int GetHashCode()
    {
        return isbn.GetHashCode();
    }
}

record Paperbook(decimal isbn, string title, string author, string publisher) : Book(isbn, title, author)
{
    public override int GetHashCode()
    {
        return isbn.GetHashCode();
    }
}

결국 GetHashCode의 반환과 관계없이 다음과 같이 Equals는 false를 반환합니다.

Ebook book2 = new Ebook(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태", "epub");
Paperbook book3 = new Paperbook(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태", "위키북스" );

Console.WriteLine(book2.GetHashCode()); // 1158392478
Console.WriteLine(book3.GetHashCode()); // 1158392478

Console.WriteLine(book2 == book3); // False
Console.WriteLine(book2.Equals(book3)); // False

따라서 record의 경우 특정 멤버를 Key로 활용하고 싶어도 Dictionary 등의 자료 구조에서 원치 않는 결과가 나옵니다.

Ebook book2 = new Ebook(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태", "epub");
Paperbook book3 = new Paperbook(1158392478, "시작하세요. C# 9.0 프로그래밍", "정성태", "위키북스" );

Dictionary<Book, int> books = new Dictionary<Book, int>();
books[book2] = 1;
books[book3] = (books.ContainsKey(book3) ? books[book3] + 1 : 1);
Console.WriteLine(books[book2]); // 출력 결과: 1
Console.WriteLine(books[book3]); // 출력 결과: 1

(첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)




C# 10 - (1) 구조체를 생성하는 record struct (공식 문서, Static Abstract Members In Interfaces C# 10 Preview)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12790

C# 10 - (2) 전역 네임스페이스 선언 (공식 문서, Global Using Directive)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12792

C# 10 - (3) 개선된 변수 초기화 판정 (공식 문서, Improved Definite Assignment)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12793

C# 10 - (4) 상수 문자열에 포맷 식 사용 가능 (공식 문서, Constant Interpolated Strings)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12796

C# 10 - (5) 속성 패턴의 개선 (공식 문서, Extended property patterns)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12799

C# 10 - (6) record class 타입의 ToString 메서드를 sealed 처리 허용 (공식 문서, Sealed record ToString)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12801

C# 10 - (7) Source Generator V2 APIs (공식 문서, Source Generator V2 APIs)
; (예약) https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12804

C# 10 - (8) 분해 구문에서 기존 변수의 재사용 가능 (공식 문서, Mix declarations and variables in deconstruction)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12805

C# 10 - (9) 비동기 메서드가 사용할 AsyncMethodBuilder 선택 가능 (공식 문서, Async method builder override); 
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12807

C# 10 - (10) 개선된 #line 지시자 (공식 문서, Enhanced #line directive)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12812

C# 10 - (11) Lambda 개선 (공식 문서 1, 공식 문서 2, Lambda improvements) 
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12813

C# 10 - (12) 인터페이스 내에 정적 추상 메서드 정의 가능(공식 문서, Static Abstract Members In Interfaces C# 10 Preview)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12814

C# 10 - (13) 문자열 보간 성능 개선 (공식 문서, Interpolated string improvements)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12826

C# 10 - (14) 단일 파일 내에 적용되는 namespace 선언 (공식 문서, File-scoped namespace)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12828

C# 10 - (15) 구조체 타입에 기본 생성자 정의 가능 (공식 문서, Parameterless struct constructors)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12829

C# 10 - (16) CallerArgumentExpression 특성 추가 (공식 문서, Caller expression attribute)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12835

C# 10 - (17) 제네릭 유형의 특성 허용 (공식 문서, Generic attributes)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12839

Language Feature Status
; https://github.com/dotnet/roslyn/blob/main/docs/Language%20Feature%20Status.md




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 10/1/2021]

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