C# 7.3에서 enum을 boxing 없이 int 변환하기 - 세 번째 이야기
예전에 쓴 글에 이어서,
C#에서 enum을 boxing 없이 int로 변환하기
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11270
C#에서 enum을 boxing 없이 int로 변환하기 - 두 번째 이야기
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11506
이번에는 C# 7.3부터 새롭게 추가된 문법을 이용하여 저 코드를 개선해 보겠습니다.
우선
첫 번째 글을 정리해 보면, enum 타입을 명시적인 형변환 외에는,
enum States
{
Wait,
Run,
}
int n1 = (int)States.Run;
int n2 = (int)States.Wait;
박싱 없이 사용할 수 없다는 것입니다. 그래서
두 번째 글에서와 같이 System.TypedReference와 __makeref 예약어를 사용해 해결해 보았지만, 아쉽게도 __makeref는 다중 런타임에서의 호환성이 부족한 문제가 있습니다.
(Unity가 사용하는) 모노 런타임의 __makeref 오류
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11564
그런데, 마침 C# 7.3에서 적절한 문법이 하나 나왔습니다. ^^
C# 7.3 - unmanaged(blittable) 제네릭 제약
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11558
이것을 이용하면 순수 C#의 공식 문법만 사용해 저 문제를 해결할 수 있습니다. 바로 이렇게!
class WrapperObject<TEnum, TValue> where TEnum : unmanaged
{
TValue[] data;
public WrapperObject(int count)
{
data = new TValue[count];
}
public TValue this[TEnum key]
{
get { return data[ConvertToIndex(key)]; }
set { data[ConvertToIndex(key)] = value; }
}
public unsafe int ConvertToIndex(TEnum key)
{
TEnum *idx = &key;
int* intPtr = (int*)idx;
return *intPtr;
}
/*
unsafe int ConvertToIndex(TEnum key)
{
System.TypedReference reference = __makeref(key);
System.TypedReference* pRef = &reference;
int* valuePtr = (int*)*((IntPtr*)&reference);
return *valuePtr;
}
*/
}
TEnum 타입에 unmanaged 제약을 걸었으니, 이를 포인터로 자연스럽게 받아올 수 있고 그 포인터로부터 값을 참조해 반환하면 박싱 연산이 전혀 발생하지 않습니다.
WrapperObject<States, IState> states = new WrapperObject<States, IState>(2);
Console.WriteLine("Run == " + states.ConvertToIndex(States.Run)); // 출력: 0
Console.WriteLine("Wait == " + states.ConvertToIndex(States.Wait)); // 출력: 1
__makeref를 사용할 때와 달리 unmanaged 제약을 사용하면 enum 타입이 byte, short, long 기반이어도 그에 대응해 포인터 연산을 할 수 있어 안전한 참조를 할 수 있습니다. 왜냐하면, unmanaged 제약의 경우 sizeof 연산자를 이용한 크기 반환도 가능하기 때문입니다. 예를 들어, C# 7.2 이전에는 다음과 같이 오류가 발생하는 코드가,
class WrapperObject<TEnum, TValue> where TEnum : struct
{
// ...[생략]...
unsafe public WrapperObject(int count)
{
data = new TValue[count];
// unmanaged 이외의 제약으로는 sizeof 연산자를 사용할 수 없음.
// 컴파일 오류 - Error CS0208 Cannot take the address of, get the size of, or declare a pointer to a managed type ('TEnum')
_enumSize = sizeof(TEnum);
}
}
C# 7.3의 unmanaged 제약으로는 컴파일할 수 있게 되므로, 이를 근간으로 다음과 같이 enum의 기반 타입에 맞게 포인터 대응을 할 수 있습니다.
class WrapperObject<TEnum, TValue> where TEnum : unmanaged
{
TValue[] data;
int _enumSize = 0;
unsafe public WrapperObject(int count)
{
data = new TValue[count];
// C# 7.3 이후 제공되는 unmanaged 제약으로는 sizeof 연산자를 사용 가능
_enumSize = sizeof(TEnum);
}
public TValue this[TEnum key]
{
get { return data[ConvertToIndex(key)]; }
set { data[ConvertToIndex(key)] = value; }
}
public unsafe int ConvertToIndex(TEnum key)
{
TEnum* idx = &key;
// enum 타입의 크기에 맞게 포인터 연산
switch (_enumSize)
{
case 1:
byte* bytePtr = (byte*)idx;
return *bytePtr;
case 2:
short* shortPtr = (short*)idx;
return *shortPtr;
case 4:
int* intPtr = (int*)idx;
return *intPtr;
case 8:
long* longPtr = (long*)idx;
return (int)*longPtr;
}
return -1;
}
}
(
첨부 파일은 이 글의 예제 코드를 포함합니다.)
C# 7.3의 이러한 매끄러운 해결 방법은, 그래도 현재 .NET Core, .NET Framework 이외의 런타임에서는 사용할 수 없습니다. Mono의 경우 아직 C# 7.0조차도 100% 지원하지 못하고 있으므로,
C# Compiler
; http://www.mono-project.com/docs/about-mono/languages/csharp/
모노 런타임을 근간으로 한 Unity 역시 아직 위와 같은 코드를 사용할 수는 없습니다.
그래도 ^^ __makeref가 지원되는 것을 Mono에 기대하는 것보다는, C# 7.3의 문법이 제공되는 쪽이 더 희망적일 것이므로 시간이 좀 필요한 정도일 것입니다.
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