C#의 Identity conversion 의미

오호~~~ 이런 용어가 있었군요.

10.2.2 Identity conversions
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/language-specification/conversions#1022-identity-conversion

일반적인 상황이라면 T 타입에서 T 타입으로의 변환을 의미합니다. 즉, 같은 타입에 대한 변환이라 no-op 연산에 해당하는데, 단지 컴파일러 입장에서는 "같은 타입"이라고 판단할 수 없는 경우가 "dynamic"의 등장으로 발생했다고 합니다. 그래서 "at runtime"이라는 조건이 붙어 있는 것입니다.

문서에 따르면 이와 관련해 5개의 변환 유형이 있다고 하는데요, 하나씩 예제와 함께 다뤄보겠습니다. ^^



T와 T 사이의 변환이라 더 설명할 것이 없군요. ^^

int i = 10;
int j = i; // Identity conversion

참조형 타입의 T에 대해 T? 타입 간의 변환입니다.

string text = "Hello, World!";
string? text2 = text; // Identity conversion

"Identity conversion"의 특징 중 하나가 바로 암시적 형변환이라는 점인데요, 그렇다면 왜 "참조형"으로 제한이 된 것일까요? 가령, 값 형식에서도 이렇게 암시적 형변환이 가능한데 그럼 이것을 "Identity conversion"이라고 볼 수 있을까요?

int number = 42;
int? number2 = number; // 값 형식의 경우에도 암시적 형변환이 가능

// 10.2.9 Boxing conversions

그럴 수 없는 것이, Identity conversion의 또다른 특징으로 "대칭"적이어야 한다는 점입니다. 즉, 참조형의 경우에는 T와 T? 간의 대칭 변환이 가능하지만,

string text = "Hello, World!";

string? text2 = text; // 대칭 변환이 가능한 Identity conversion
string text3 = text2;

값 형식의 경우에는 그것이 불가능합니다.

int number = 42;

int? number2 = number;
int number3 = number2; // 컴파일 오류 - error CS0266: Cannot implicitly convert type 'int?' to 'int'. An explicit conversion exists (are you missing a cast?)

이전에 언급했듯이, 컴파일 시점에는 같은 타입이라고 볼 수 없지만 런타임 시에는 동일한 타입으로 판단되는 대표적인 예입니다. 물론, 이것도 암시적/대칭 변환이 가능합니다.

object obj = "Hello, World!";

dynamic dyn = obj; // Identity conversion
object obj2 = dyn;

튜플인 경우, 1) 같은 수의 요소를 가지고 2) 그 개별 요소가 대응하는 타입이 또한 "Identity conversion" 관계라면 튜플 역시 "Identity conversion"이 허용됩니다.

{
    (int a, string b) t1 = (1, "two"); // Identity conversion
    (int c, string d) t2 = t1;
}

또한, 이 규칙은 재귀적으로 적용됩니다.

((int a, string b) t1, int) t4 = (t1, 7); // Identity conversion
((int c, string d) t2, int) t5 = (t2, 8);

튜플과 유사하게, 제네릭도 대응하는 형식 인자 간의 Identity conversion이 가능하다면 제네릭 타입 간에도 Identity conversion이 허용됩니다.

List<dynamic> dns = new List<dynamic>();

List<object> obj = dns; // object와 dynamic 간 Identity conversion이 가능하므로
                              // 제네릭 타입 간에도 Identity conversion이 가능
List<dynamic> dns2 = obj;

이처럼 2개의 타입 간에 Identity conversion이 가능하다면, 그 타입들은 "identity convertible"한 것입니다.

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혹시 암시적/대칭 변환이 존재한다고 해서 그것을 "Identity conversion"이라고 부를 수 있을까요? 가령, 아래와 같은 2개의 타입도,

public class Kilogram
{
    public decimal Weight { get; set; }

    public Kilogram(decimal weight)
    {
        Weight = weight;
    }

    public static implicit operator Kilogram(Gram g)
    {
        return new Kilogram(g.Weight / 1000);
    }
}

public class  Gram
{
    public decimal Weight { get; set; }

    public Gram(decimal weight)
    {
        Weight = weight;
    }

    public static implicit operator Gram(Kilogram kg)
    {
        return new Gram(kg.Weight * 1000);
    }
}

서로 암시적/대칭 변환이 가능하지만,

Kilogram kg1 = new Kilogram(1);
Gram g1 = kg1; // 암시적 형변환
Kilogram kg2 = g1; // 대칭 형변환

이것은 또다른 유형으로 분류된, 즉 "10.5 User-defined conversions"에 해당하는 것일 뿐 "Identity conversion"에는 속하지 않습니다. 그러니까, 위에서 소개했던 5가지 유형에 해당하는 것만 항등 변환인 것입니다.

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그나저나, 저런 문서를 보면서 느낀 건데... 프로그래밍 언어라는 것이 이렇게나 세세한 부분까지 규칙을 정의하고 그에 따라 컴파일러가 동작하도록 만든다는 점에서 참 대단하다는 생각이 듭니다. 다른 한편으로는, 뭐랄까... 좀 질리게 하는 면이 있는 것도 같고. ^^;

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[최초 등록일: 7/21/2025]
[최종 수정일: 7/21/2025]


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by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com