C# 14 - (10) 복합 대입 연산자의 오버로드 지원
(2025-08-26 기준) 이번 글의 실습을 하려면 Visual Studio 2022 Preview 버전과 .NET 10 SDK Preview 버전을 함께 설치하고, csproj의 TargetFramework를 "net10.0"으로 설정해야 합니다.
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net10.0</TargetFramework>
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
<Nullable>enable</Nullable>
<LangVersion>preview</LangVersion>
</PropertyGroup>
</Project>
C# 13 이전에는 복합 대입 연산자에 대한 "연산자 오버로드(operator overload)"를 지원하지 않았습니다. 예를 들어 "a += b"와 같은 식에서 "+=" 연산자 자체를 오버로드할 수 없었는데요, C#은 대신 이 문제를 "a = a + b"로 변환해 결국 "+" 연산자의 오버로드 버전을 사용한 대입으로 풀어 처리했습니다.
자, 그럼 예제 코드와 함께 이야기를 이어가 볼까요? ^^ 아래는 + 연산자를 재정의한 예제입니다.
Kilogram a = new Kilogram(5);
Kilogram b = new Kilogram(10);
Kilogram c = a + b;
Console.WriteLine(c); // 출력 결과: 15 kg
public class Kilogram
{
decimal mass;
public Kilogram(decimal mass)
{
this.mass = mass;
}
// '+' 연산자 오버로드
public static Kilogram operator +(Kilogram a, Kilogram b)
{
return new Kilogram(a.mass + b.mass);
}
public override string ToString() => $"{mass} kg";
}
전형적인 연산자 오버로드 예제인데요, 그런데 여기에 살짝 아쉬운 점이 하나 있습니다. 위의 경우처럼 "c = a + b" 형태로 사용하는 식에서는 문제가 없지만, "a += b"처럼 복합 대입문(compound assignment statement)으로 사용하는 경우에는 비효율적인 코드가 생성된다는 점입니다.
왜냐하면 "a += b"는 결국 a 인스턴스의 값을 변경하는 것이므로 굳이 "new Kilogram(...)"의 새로운 객체를 반환할 필요가 없기 때문입니다. C# 14는 바로 이런 문제를 해결하기 위해 복합 대입 연산자에 대한 오버로드 지원을 추가합니다.
이렇게 오버로드 지원을 추가하기로 결정했다면, 이제 어떤 식으로 구현해야 하느냐에 대한 문제가 남습니다. 위의 코드에서 해결하고자 하는 것은 "new Kilogram(...)" 코드로 할당하는 것을 없애고 싶다는 건데요, 마이크로소프트는 이 문제를 해결하기 위해 "정적 메서드"가 아닌 "인스턴스 메서드"로도 연산자 오버로드를 정의하는 방식을 택합니다.
따라서 C# 14의 복합 대입 연산자는 오버로드 시 아래와 같은 새로운 형태의 문법으로 정의하게 됩니다.
public void operator 복합_대입_연산자(타입1 변수명1) { .... }
// 1. 인스턴스 메서드 형태
// 2. 반환값은 없으므로 void
// 3. 매개변수는 하나
// 4. 연산자 오버로드 메서드 이름은 'operator 연산자' 형태
위의 조건을 만족하는 C# 14의 문법으로 클래스를 정의하면 다음과 같습니다.
Kilogram a = new Kilogram(5);
Kilogram b = new Kilogram(10);
a += b;
Console.WriteLine(a); // 출력 결과: 15 kg
public class Kilogram
{
decimal mass;
public Kilogram(decimal mass) { this.mass = mass; }
// 인스턴스 메서드 유형의 '+=' 복합 대입 연산자 오버로드 (new가 없으므로 새로운 개체 생성이 없음!)
public void operator +=(Kilogram b)
{
this.mass += b.mass;
}
public override string ToString() => $"{mass} kg";
}
보는 바와 같이 새로운 개체를 생성하지 않고 this.mass 값을 직접 변경하는 형태로 구현하기 때문에 불필요한 GC Heap 할당이 발생하지 않습니다.
인스턴스 메서드 형태의 연산자 오버로드 버전이 기왕에 도입되었으니, 이것을 통해 다른 연산자의 오버로드도 함께 개선할 수 있다면 더 좋겠지요. ^^ 바로 이에 부합하는 것이 증감 연산자입니다.
C# - 전위/후위 증감 연산자에 대한 오버로딩 구현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12330
증감 연산자가 식 내에서 사용한다면 문제가 좀 복잡해지는데요, 간단하게 단문으로만 존재한다면,
Kilogram a = new Kilogram(1);
a ++; // 어차피 a의 값이 변경
++ a; // 어차피 a의 값이 변경
/*
// 기존의 정적 오버로드 메서드
public static Kilogram operator ++(Kilogram a)
{
return new Kilogram(a.mass + 1);
}
*/
굳이 static 메서드로 정의한 오버로드 버전을 사용할 필요가 없습니다. 즉, 위와 같은 경우에도 인스턴스 버전의 오버로드를 정의하는 것이 성능상 장점이 됩니다.
// C# 14부터 지원
public void operator ++()
{
this.mass++;
}
public static Kilogram operator ++(Kilogram a)
{
return new Kilogram(a.mass + 1);
}
위와 같이 증감 연산자가 단문으로 사용한 경우 이외에도, 수식 내에서 사용했다면 전위/후위냐에 따라 바인딩이 달라지는 차이점도 있습니다. 예를 들어 아래와 같은 경우,
Kilogram a = new Kilogram(1);
// 후위 증감 연산자 사용 시, 정적 메서드 유형의 오버로드가 호출됨
Kilogram b = a++;
// 전위 증감 연산자 사용 시, 인스턴스 메서드 유형의 오버로드가 호출됨
Kilogram c = ++a;
전위 증감 연산자의 호출 결과가 곧 a 자신이 바뀐 이후이므로 인스턴스 메서드 유형의 오버로드를 호출하도록 C# 컴파일러가 알아서 바인딩을 바꿔줍니다.
이외에도 증감 연산자는 class와 struct에 대한 오버로드 선택 시 차이점을 가집니다. 이에 대해서는 다음의 글에서 자세하게 예제 코드와 함께 다루고 있으니 참고하시면 됩니다.
Prefix increment and decrement operators
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/proposals/csharp-14.0/user-defined-compound-assignment#prefix-increment-and-decrement-operators
Postfix increment and decrement operators
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/proposals/csharp-14.0/user-defined-compound-assignment#prefix-increment-and-decrement-operators>
정리해 보면, 연산자 오버로드를 기존 C# 13처럼 정적 메서드 유형으로만 정의해도 좋습니다. 단지 여러분의 타입을 대단위 수학 연산에서 사용한다면 성능을 고려해 인스턴스 메서드 유형의 오버로드를 추가하는 것이 권장된다는 정도로 가볍게 받아들이면 됩니다.
어차피 우리가 정의만 해주면 C# 컴파일러가 알아서 최적의 오버로드 메서드를 바인딩해 줄 것이므로!
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