Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
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C# 11 - 멤버(속성/필드)에 지정할 수 있는 required 예약어 추가

개체 생성 시에 반드시 초기화를 강제할 수 있는 옵션이 C# 11부터 required라는 예약어를 통해 제공됩니다.

public class Person
{
    public required int Age;

    public required string FirstName { get; init; }
    public string MiddleName { get; init; } = "";
    public required string LastName { get; init; }
}

public class Employee
{
    public required int Age;

    public string Name { get; init; }

    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
    }
}

위와 같이 정의한 타입은 이제 다음과 같은 식으로 required 멤버 초기화를 빼먹지 말고 "개체 초기화 구문"과 함께 new를 해야 합니다.

Person p = new Person { Age = 62, FirstName = "Anders", LastName = "Hejlsberg" };

Employee e = new Employee("Anders") { Age = 62 };

// 하나라도 빼먹으면, 컴파일 에러: error CS9035: Required member 'Person.Age' must be set in the object initializer or attribute constructor.
Person p1 = new Person { FirstName = "Anders", LastName = "Hejlsberg" };

개체 초기화에 사용하려면 당연히 외부에서 접근이 가능해야 하므로 required 멤버는 그것을 소유한 class의 접근성을 만족해야 합니다.

internal class Employee 
{ 
    internal required int Age;
    // ..
}

즉, class는 public인데, required 멤버가 internal 이하의 접근성을 가진다면 이런 식의 오류 메시지가 발생합니다.

error CS9032: Required member 'Employee.Age' cannot be less visible or have a setter less visible than the containing type 'Employee'.

재미있는 것은, required 필드가 개체 초기화 구문을 통해서만 값을 설정해야 유효하다는 점입니다. 가령, Employee 타입의 생성자에 required 필드 값을 초기화한다면,

// 컴파일 오류: error CS9035: Required member 'Employee.Age' must be set in the object initializer or attribute constructor.
Employee e = new Employee("Anders");
Employee e = new Employee("Anders", 62);

public class Employee
{
    public required int Age;

    public string Name { get; init; }

    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
        this.Age = 0;
    }

    /* 또는, 생성자에 값을 전달하도록 제공해도, */

    public Employee(string name, int age)
    {
        this.Name = name;
        this.Age = age;
    }
}

그래도 컴파일 오류가 발생합니다. 이건 좀 그렇죠? required에 해당하는 멤버를 생성자에서 초기화했으면 C# 컴파일러가 인식해서 넘어가도 좋을 듯한데, 아쉽게도 그걸 허용하지 않는 겁니다. 이럴 때 개발자가 직접 해당 생성자에서는 required 멤버를 모두 초기화한 것으로 가정하라고 컴파일러에게 SetsRequiredMembers라는 특성을 지정해 통과하는 방법이 있습니다.

// 정상적으로 컴파일
Employee e = new Employee("Anders");

public class Employee
{
    // ... Age, Name 멤버 ...

    [SetsRequiredMembers]
    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
        this.Age = 0;
    }
}

또한, SetsRequiredMembers 특성이 부여된 생성자는 required 멤버를 꼭 초기화하지 않아도 됩니다.

// 그래도 정상적으로 컴파일
Employee e = new Employee("Anders");

public class Employee
{
    // ... Age, Name 멤버 ...

    [SetsRequiredMembers]
    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
    }
}




자, 그럼 이런 특징이 클래스 상속으로 넘어오면 어떻게 될까요? Employee를 이렇게 정의한 경우,

public class Employee
{
    public required int Age;

    public string Name { get; init; }

    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
    }
}

상속을 해도 특별히 달라지는 점은 없습니다.

public class Salesman : Employee
{
    public Salesman(string name) : base(name) { }
}

어차피 base 클래스의 required 멤버가 public이므로 하위 클래스를 사용할 때도 개체 초기화 구문을 사용해 정의하는 것이 가능하기 때문입니다.

Salesman s = new Salesman("Mark") { Age = 30 };

단지, 부모 클래스의 생성자를 연계하는 경우라면 SetsRequiredMembers도 상속 클래스의 생성자에서 지정해야 한다는 정도만 알아두시면 되겠습니다.

public class Salesman : Employee
{
    // 연동하려는 부모 클래스의 생성자가 SetsRequiredMembers 특성을 지정했으므로!
    // 만약 자식 클래스에서 지정하지 않으면 "CS9039 This constructor must add 'SetsRequiredMembers' because it chains to a constructor that has that attribute." 컴파일 오류
    [SetsRequiredMembers]
    public Salesman(string name) : base(name)
    {
    }
}

public class Employee
{
    public required int Age;

    public string Name { get; init; }

    [SetsRequiredMembers]
    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
    }
}




기타 제약이라면, required 멤버는 class, struct, record에서만 허용되고 interface에는 정의할 수 없습니다.

public interface IEmployee
{
    // error CS0106: The modifier 'required' is not valid for this item
    required int Age { get; }
}

또한, 다음의 예약어가 적용된 멤버는 required를 조합해 적용할 수 없습니다.

  • fixed
  • ref readonly
  • ref
  • const
  • static

마지막으로, (굳이 언급해야 할 필요가 있을까 싶지만) property 정의 구문과 유사한 indexer의 경우에도 그 특성상 required를 적용할 수 없습니다.

public class Number
{
    // 컴파일 오류: error CS0106: The modifier 'required' is not valid for this item
    public required int this[int i] { get { return i; } }
}




참고로, C# 컴파일러는 required 멤버를 컴파일 시 RequiredMemberAttribute 특성을 함께 추가해 컴파일합니다.

// 원본 소스 코드
public required int Age;

// 컴파일 후 
[RequiredMember]
public int Age;

저렇게 보면, 개발자가 "required" 대신 직접 [RequiredMember] 특성을 부여해도 될 것 같은데요, 하지만 실제로 해보면 ^^ C# 컴파일러가 required를 사용하라며 오류를 냅니다.

// 컴파일 오류: error CS9033: Do not use 'System.Runtime.CompilerServices.RequiredMemberAttribute'. Use the 'required' keyword on required fields and properties instead.
[RequiredMember]
public int Age;

어쨌든, required로 인해 .NET 7 BCL에는 2개의 타입(RequiredMemberAttribute, SetsRequiredMembersAttribute)이 추가되는데요, 만약 .NET 6 이하를 대상으로 하는 프로젝트에서 사용하려고 한다면 다음과 같이 직접 타입 정의를 추가하면 됩니다.

// C# 6.0 프로젝트

using System.Diagnostics.CodeAnalysis;

Employee e = new Employee("Anders");
Console.WriteLine(e);

public class Employee
{
    public required int Age;

    public string Name { get; init; }

    [SetsRequiredMembers]
    public Employee(string name)
    {
        this.Name = name;
    }
}

/* 아래의 타입을 정의하지 않으면 컴파일 오류 발생
error CS0656: Missing compiler required member 'System.Runtime.CompilerServices.RequiredMemberAttribute..ctor'
error CS0656: Missing compiler required member 'System.Runtime.CompilerServices.CompilerFeatureRequiredAttribute..ctor'
error CS0246: The type or namespace name 'SetsRequiredMembersAttribute' could not be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
error CS0246: The type or namespace name 'SetsRequiredMembers' could not be found (are you missing a using directive or an assembly reference?)
*/


#if !NET7_0_OR_GREATER
namespace System.Runtime.CompilerServices
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Struct | AttributeTargets.Field | AttributeTargets.Property, AllowMultiple = false, Inherited = false)]
    public sealed class RequiredMemberAttribute : Attribute
    {
        public RequiredMemberAttribute() { }
    }

    [AttributeUsage(AttributeTargets.All, AllowMultiple = true, Inherited = false)]
    public sealed class CompilerFeatureRequiredAttribute : Attribute
    {
        public string FeatureName { get; }

        public CompilerFeatureRequiredAttribute(string featureName)
        {
            this.FeatureName = featureName;
        }
    }
}

namespace System.Diagnostics.CodeAnalysis
{
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Constructor, AllowMultiple = false, Inherited = false)]
    public sealed class SetsRequiredMembersAttribute : Attribute
    {
        public SetsRequiredMembersAttribute() { }
    }
}
#endif





C# 11 - 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# 11 - 제네릭 타입의 특성 적용 (공식 문서, Generic attributes)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12839

C# 11 - 사용자 정의 checked 연산자 (공식 문서, Checked user-defined operators)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13099

C# 11 - shift 연산자 재정의에 대한 제약 완화 (공식 문서, Relaxing Shift Operator)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13100

C# 11 - IntPtr/UIntPtr과 nint/unint의 통합 (공식 문서, Numeric IntPtr)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13111

C# 11 - 새로운 연산자 ">>>" (Unsigned Right Shift) (공식 문서, Unsigned right shift operator)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13110

C# 11 - 원시 문자열 리터럴 (공식 문서, raw string literals)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13085

C# 11 - 문자열 보간 개선 2가지 (공식 문서, Allow new-lines in all interpolations)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13086

C# 11 - 목록 패턴 (공식 문서, List patterns)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13112

C# 11 - Span 타입에 대한 패턴 매칭 (공식 문서, Pattern matching on ReadOnlySpan<char>)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13113

C# 11 - Utf8 문자열 리터럴 지원 (공식 문서, Utf8 Strings Literals)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13096

C# 11 - ref struct에 ref 필드를 허용 (공식 문서, ref fields)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13015

C# 11 - 파일 범위 내에서 유효한 타입 정의 (공식 문서, File-local types)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13117

C# 11 - 메서드 매개 변수에 대한 nameof 지원 (공식 문서, nameof(parameter))
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13122

C# 11 - 멤버(속성/필드)에 지정할 수 있는 required 예약어 추가 (공식 문서, Required members)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13123

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




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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 11/30/2022]

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