형 변환

3. 객체 지향 프로그래밍에서의 형 변환

객체 지향 프로그래밍 언어에서는 클래스 간의 상속 관계에 따라 형 변환이 발생할 수 있다. C#에서는 형식 변환을 안전하게, 또는 안전하지 않게 수행할 수 있는데, 안전한 방식을 '확인된 형식 캐스트'라고 부른다.^[9]

```csharp

Animal animal = new Cat();

Bulldog b = (Bulldog) animal; // animal이 Bulldog이면 Bulldog으로 변환, 아니면 예외 발생

b = animal as Bulldog; // animal이 Bulldog이면 Bulldog으로 변환, 아니면 null 할당

animal = null;

b = animal as Bulldog; // b는 null

```

C++(C++)에서도 비슷한 방식으로 형 변환을 할 수 있다.

```cpp

Animal* animal = new Cat;

Bulldog* b = static_cast(animal); // Animal 또는 Bulldog이 서로 상속 관계여야 컴파일됨

b = dynamic_cast(animal); // animal이 Bulldog이면 Bulldog으로 변환, 아니면 nullptr 할당

Bulldog& br = static_cast(*animal); // 위와 동일하지만, nullptr 반환 시 예외 발생

// 예외 처리를 피하는 코드에서는 잘 사용되지 않음

delete animal; // 리소스 해제

animal = nullptr;

b = dynamic_cast(animal); // b는 nullptr

```

C#, C++(C++), Java(Java)와 같은 객체 지향 프로그래밍 언어에서는 업캐스팅, 다운캐스팅, 크로스캐스팅과 같은 다양한 종류의 형 변환이 가능하다.

3. 1. 업캐스팅 (Upcasting)

3. 2. 다운캐스팅 (Downcasting)

• C++

4. 다양한 프로그래밍 언어에서의 형 변환

에이다는 제네릭 라이브러리 함수인 Unchecked_Conversion을 제공한다.^[8]

Eiffel에서 형 변환은 타입 시스템 규칙에 통합되어 있다. 할당 규칙에 따르면 `x := y`와 같은 할당은 소스 표현식(이 경우 `y`)의 타입이 대상 엔티티(이 경우 `x`)의 타입과 '호환'될 때만 유효하다. '호환'은 소스 표현식의 타입이 대상의 타입에 '순응'하거나 '변환'될 수 있음을 의미한다. 타입 순응은 객체 지향 프로그래밍의 다형성의 일반적인 규칙에 따라 정의된다. 예를 들어, `y`의 타입은 `y`가 기반하는 클래스가 `x`가 기반하는 클래스의 후손일 경우 `x`의 타입에 순응한다.

러스트는 기본 자료형 간의 암시적 형 변환(강제 변환)을 제공하지 않지만, `as` 키워드를 사용하여 명시적 형 변환(캐스팅)을 수행할 수 있다.^[10]

```rust

let x = 1000;

println!("1000 as a u16 is: {}", x as u16);

```

TypeScript에서 형 변환은 `as` 키워드를 사용하여 수행된다.^[11]

```typescript

const myCanvas = document.getElementById("main_canvas") as HTMLCanvasElement;

```

위 예에서 `document.getElementById`는 `HTMLElement`를 반환하도록 선언되었지만, 이 경우 항상 `HTMLElement`의 하위 유형인 `HTMLCanvasElement`를 반환한다는 것을 알 수 있다. 그렇지 않은 경우 TypeScript는 런타임에 형 변환을 확인하지 않으므로 `HTMLCanvasElement`의 동작에 의존하는 후속 코드가 제대로 실행되지 않는다.

TypeScript에는 런타임 형식 지원이 없으므로 런타임에 값이 특정 유형인지 확인하는 일반적인 방법은 없다. 그러나 사용자가 컴파일러에게 값이 특정 유형인지 여부를 알려주는 사용자 정의 함수를 작성할 수 있다. 이러한 함수를 '''타입 가드(type guard)'''라고 하며, `x is Type`의 반환 유형으로 선언된다. 여기서 `x`는 `boolean` 대신 매개변수 또는 `this`이다. 이를 통해 안전하지 않은 형 변환을 코드베이스에 흩어지지 않고 검사 함수에 포함할 수 있다.

Go에서 타입 어서션(type assertion)은 인터페이스 값에서 구체적인 타입 값을 가져오는 데 사용된다. 타입 어서션은 안전하며, 값이 지정된 구체적인 타입이 아니면 패닉(panic)을 발생시키거나(반환 값이 하나인 경우), 제로 값을 반환한다(반환 값이 두 개인 경우).^[12]

```go

t := i.(T)

```

이 타입 어서션은 시스템에 `i`가 `T` 타입임을 알려준다. 그렇지 않으면 패닉이 발생한다.^[12]

4. 1. C/C++

• 암시적 형 변환: 컴파일러가 자동으로 수행하는 형 변환으로, '형 강제 변환(type coercion)'이라고도 한다.^[15] 예를 들어, 서로 다른 자료형의 변수들이 연산될 때, 모든 변수는 가장 상위의 자료형으로 자동 변환된다.
• C 언어 예시:

• 위 코드에서 `d`, `l`, `i`는 서로 다른 자료형을 가지지만, 비교나 대입 연산 시 자동으로 같은 자료형으로 변환된다.
• 주의사항: `double`형(부동소수점 수)을 `int`형(정수형)으로 변환하는 경우처럼, 정보 손실이 발생할 수 있다.
• `float`에서 `int`로 변환하면 절삭이 발생하여 소수점 이하 부분을 제거한다.
• `double`에서 `float`로 변환하면 숫자를 반올림한다.
• `long`에서 `int`로 변환하면 초과하는 상위 비트를 삭제한다.
• C 언어 및 C++에서는 암묵적 축소 변환을 허용하지만, 정보가 손실될 가능성이 있는 변환에 대해 통상 컴파일러가 경고를 낸다.
• 명시적 형 변환: 타입 캐스팅이라고도 하며, 프로그래머가 명시적으로 지정하는 형 변환이다.
• C 스타일 캐스트 연산자: `(Type)expression`
• C++ 스타일 캐스트 연산자:
• `static_cast`: 일반적인 형 변환에 사용된다.
• `dynamic_cast`: 객체 지향 프로그래밍에서 다운캐스팅에 사용되며, 런타임에 타입 검사를 수행한다.
• `reinterpret_cast`: 비트 패턴을 그대로 복사하여 다른 타입으로 해석하는 데 사용된다.
• `const_cast`: `const` 속성을 제거하는 데 사용된다.
• C++에서는 의미가 모호한 C 스타일 캐스트는 권장되지 않으며, 상황에 맞는 C++ 스타일 캐스트를 사용하는 것이 좋다.
• C++ 예시:

• 사용자 정의 형 변환 (C++):
• C++에서는 사용자가 정의한 클래스에 대해 형 변환을 정의할 수 있다.
• 변환 생성자(converting constructor): 다른 형을 인수로 받는 생성자를 정의하여 암시적 형 변환을 제공한다.
• `explicit` 키워드: 생성자에 `explicit`를 붙이면 암시적 형 변환을 막고, 명시적 형 변환만 허용한다.

4. 2. Java

4. 3. C#

4. 4. Eiffel

4. 5. Rust

• `` 태그를 제거하고, `` 태그를 ```` ``` ```` 형태로 변경했습니다.
• 코드 블록의 언어를 명시했습니다. (```rust)
• 나머지 사항은 이전 출력과 동일하며, 모든 지시사항을 준수합니다.