로드 투 게임개발

선택 정렬이란 말이죠

suachosuacho — Wed, 16 Oct 2024 00:59:18 +0900

선택 정렬(Selection Sorting)

삽입 정렬의 많은 데이터 이동량을 보완해 줄 정렬 알고리즘이다.

한 번에 하나의 자료를 선택해 해당 위치에 배정하는 정렬 방식을 사용한다.

리스트를 사용하면 포인터에 의해 데이터 이동을 없앨 수 있다.

선택 정렬 또한 카드게임에 비유해 설명해 보자

게임에 필요한 카드가 모두 손에 있는 상황에서, 카드를 크기 순으로 정렬하려 한다.

그 카드를 전부 살펴보고 가장 큰 값을 가장 오른쪽에 배치한다.

이후 그 다음 큰 값을 그 다음 오른쪽에 배치한다.

이 과정을 모든 카드가 정렬될 때까지 수행한다. (반대의 경우는 작은 값부터 왼 쪽에 정렬한다)

즉 선택 정렬의 수행 과정은 데이터 A[i], ..., A[n] 중 가장 작은 키 값을 갖는 데이터를 선택해 A[i]과 교환한다.

이런 단계를 계속하면 최종적으로 정렬된 리스트를 얻을 수 있다.

이 방법에선 최소(최대)의 데이터를 반복적으로 선택하므로 선택 정렬이라는 이름이 부여되었다.

1. 최대값(최소값) 찾아
2. 찾은 데이터와 맨 뒤(앞)에 데이터와 바꿈
3. 최대값(최소값) 찾아
4. 찾은 데이터와 맨 뒤(앞)에서 두 번째 데이터와 바꿈
...
n. 데이터 정렬 완료

작성

다음은 입력 데이터 크기가 n인 경우에 선택 정렬 알고리즘을 구현하였다.

1부터 n-1까지의 모든 i에 대하여 A[i], ..., A[n] 중의 최소 데이터와 A[i]를 교환한다

void selction_sort()
{
	int i, j, min;
    int temp;
    
    for (int i = 0; i < SIZE; i++)
    {
    	// 1. 최소값 찾기
        min = i;
        
        for (int j = i+1; j < SIZE; j++)
        {
        	if (L[j] < L[min]) min = j;
        }
        
        // 2. L[i], L[min] 교환
        temp = L[min];
        L[min] = L[i];
        L[i] = temp;
    }
}

인덱스 i가 입력 데이터를 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때, 인덱스 i의 왼쪽에 위치한 데이터들은 완전히 정렬된 상태가 된다.

특징

한 번 선택되어 이동한 자료는 재이동 없음 (삽입 정렬의 단점 보완)

수행 시간(On^2): 최상/최악/평균 모두 동일

비교 횟수
입력 데이터에서 최소값을 찾기 위해 (n-1)번 원소 값을 비교하게 된다.
따라서 총 비교 횟수는 (n-1) + (n-2) + ... + 1 = n(n-1)/2이며, 비교의 수행 시간은 O(n^2)이 된다.

[UI] 스크롤뷰(Scroll View)에 관하여

suachosuacho — Mon, 14 Oct 2024 18:06:31 +0900

UI를 구성할 때, 스크롤바를 이용해 영역이 넘어가는 내용을 다루는 스크롤뷰를 살펴보자

구성

Hierarchy 창에서 Scroll View 컴포넌트를 생성한다

Scroll View 오브젝트

Viewport	표시하고자 하는 컨텐츠가 보여질 영역
Content	표시하고자 하는 내용물들이 자식으로 들어가는 게임 오브젝트 스크롤링 되는 영역은 Content 영역의 크기에 따라 정해짐
Scrollbar Horizontal	수평 스크롤바
Sliding Area
Handle
Scrollbar Vertical	수직 스크롤바
Sliding Area
Handle

Scroll View - Scroll Rect

Horizontal Vertical	수평/수직 방향만 스크롤 허용
Movement Type	Content 영역이 Scroll View 영역을 벗어났을 때, 어떻게 동작할 지를 결정 (Unrestricted: 아무 동작 x / Elastic: 탄성있게 복귀 / Clamped: 영역 제한)
Inertia	스크롤의 관성
Horizontal Vertical Scrollbar	스크롤바 속성, 보이게/안보이게 설정 가능
OnValueCanged (Vector2)	스크롤뷰에서 스크롤링 되었을 때, 콜백을 받을 이벤트 등록 스크롤이 될 때마다, 현재 스크롤바의 위치를 매개변수로 받게 됨 (ex. 스크롤바의 끝에 도달 시 새 아이템 등록에 사용)

Content Size Fitter 대신 스크립팅해보자

Scroll View의 기능이 담긴 컴포넌트의 이름은 ScrollRect이다.

(스크립팅 시 해당 이름을 GetComponent 해오자)

만들어 둔 스크롤뷰에 컴포넌트들을 추가하기 위해, Canvas에 버튼 오브젝트를 추가하고 클릭 이벤트에 AddNewUIObject 함수를 등록해준다.

using UnityEngine.UI ;

public class ScrollViewController : MonoBehaviour
{
    private ScrollRect scrollRect;

    public float space = 50;

    public GameObject uiPrefab;

    public List<RectTransform> uiObjects = new List<RectTransform>();

    void Start()
    {
        scrollRect = GetComponent<ScrollRect>();
    }

    public void AddNewUIObject()
    {
        // ui 오브젝트 생성 및 위치 설정
        var newUI = Instantiate(uiPrefab, scrollRect.content).GetComponent<RectTransform>();
        uiObjects.Add(newUI);

        float y = 0f;
        for (int i = 0; i < uiObjects.Count; i++)
        {
            uiObjects[i].anchoredPosition = new Vector2(0f, -y);
            y += uiObjects[i].sizeDelta.y + space;
        }

        // 설정된 오브젝트 위치 기반 Content 크기 조정
        scrollRect.content.sizeDelta = new Vector2(scrollRect.content.sizeDelta.x, y);
    }
}

적당한 여백을 두고 스크롤뷰 내 내용들이 추가된다

삽입 정렬..이란 말이죠...

suachosuacho — Fri, 11 Oct 2024 04:40:39 +0900

삽입 정렬(Insertion Sorting)

정리되지 않은 리스트(list)의 데이터 하나를 정렬 순서에 맞게 삽입하는 방법이며

맨 처음 한 개의 데이터가 정렬되어 있는 것으로 간주하여 수행된다.

손에 이미 정렬된 카드를 들고, 새 카드를 적절한 위치에 삽입하는 카드 놀이와 같다.

특징

이 알고리즘은 i번째 데이터 A[i]를 이미 정렬된 배열 A[1], A[2], ... , A[i-1]의 알맞은 위치를 찾아 '삽입'하는 방식으로 정렬을 수행한다. (하나씩 삽입하며 정렬)

즉, 여기서 앞의 i-1번째 데이터는 이미 정렬된 상태이다.

이때 올바른 위치를 찾기 위해 수행되는 연산은 A[1], A[2], ... , A[i-1]들을 A[i]와 비교하는 것이다.

비교는 A[1]부터 시작하는 경우와 A[i-1]부터 시작하는 경우로 나뉘어진다.

(우린 A[i-1]부터 비교해보자)

이런 식으로 삽입 과정을 계속하고 나면 배열 A[1], A[2], ... , A[i-1]은 정렬된 리스트가 된다. (정렬 끝!->취향껏 데이터 쓰면 됨)

삽입 정렬 알고리즘은 다음과 같으며 2부터 n까지의 모든 i에 대하여 A[i]는 A[1]에서 A[i-1] 내의 적절한 위치에 삽입된다.

(위 내용이 코드 쓸 때 흐름을 이해하기 좋다)

// 원소 이동: temp = A[i], A[j] = temp
// 원소 비교(주요 연산): A[j-1] > temp

void insertion(int A[], int n)
{
	int i, j;
    int temp;
    
    for(int = 1; i <= n; i++)
    {
    	temp = A[i];
        j = i;
        
        while(j > 0 && A[j-1] > temp)
        {
        	A[j] = A[j-1];
            j--;
        }
        A[j] = temp;
    }
}

n을 전체 데이터 수라고 할 때, 삽입 정렬 알고리즘은 수행 시간이 O(n^2)이며, 여분의 메모리가 일정한 크기 만큼만 요구되기 때문에 적절한 알고리즘이다.

따라서 정렬을 위해 기본적으로 키의 비교가 기본 연산이 되는 경우의 알고리즘들은 성능 차이가 내측 루프의 길이나 입력의 특수성에 의해 의존한다.

원소 비교 횟수

삽입 정렬의 연산 수행 시간은 주요 연산의 수행 시간으로 알 수 있다.

삽입 정렬의 주요 연산은 원소 비교 연산이므로, 연산 비교 회수를 분석해 수행시간을 O(n)으로 나타내보자

최악의 경우이던, 최상의 경우이던 원소 비교는 이뤄진다.

다만 그게 1번으로 끝나냐..(n-1)번까지 비교해야 끝나냐에 따라 달렸지만은...(while문에서 뺑뺑이 도는 시점)

최악의 경우

입력 데이터 (n-1)개가 역으로 정렬되어 있는 경우

1+2+...+(n-1) = n(n-1)/2 = O(n^2)

증명

최상의 경우

입력 데이터가 정렬하고자 하는 순서대로 배열되어 있는 경우

전체 비교 횟수: (n-1)번

수행 복잡도: O(n)

n-1 = O(n)

평균의 경우

O((m+1)n)

- m: 순서에 벗어난 데이터 개수 (m=0일 경우, 정렬된 데이터를 의미하므로 최상의 경우라 할 수 있다)

O(n^2)

- 최악의 경우 알고리즘 복잡도는 O(n^2)이 되며 평균의 경우의 알고리즘 복잡도 역시 O(n^2)이 된다

O(n^2) or O((m+1)n)

원소 비교 횟수 vs 원소 이동 횟수 분석

두 연산 모두 O(n^2)의 작업량을 가진다

장단점

순서가 틀린 자료(m)가 적을 때 유리

20~25개 이하 정렬에 효과적

이동량 증가(앞서 이동한 데이터들이 또 이동하는 경우 o)

정렬..이란 말이죠...

suachosuacho — Fri, 11 Oct 2024 03:27:57 +0900

정렬

정렬이란 주어진 데이터를 원하는 순서대로 재배열하는 연산이다.

왜 정렬을 하느냐. 왜 가만있는 데이터를 재배열하느냐.

예를 들어, 1000개의 데이터가 있을 때 정렬되지 않은 데이터 집단은 특정 데이터를 찾을 때 일일히 샅샅히 순차적으로 뒤져야 할 것이다. 꽤 중노동의 일이다.

하지만 데이터가 예쁘게 정렬된 집단인 경우 여러 탐색 방법을 통해 빨리 해당 데이터를 찾을 수 있을 것이다.

데이터를 원하는대로 이용하기 쉽게하기 위해, 정렬이 필요한 것이다.

정렬 시 요구되는 탐색 방법들을 알맞게, 똑똑하게 사용하는 것이 개발자의 역량이라 생각한다.

데이터 정렬 방법: 2가지

내부 정렬(internal sorting)

정렬한 데이터 집단 크기가 적당해 주기억 장치에서 정렬이 가능하다.

삽입 정렬, 선택 정렬, 버블 정렬, 쉘 정렬, 퀵 정렬, 2-원 합병 정렬, 히프 정렬, 기수 정렬 등

(교수님 왈, 히프 정렬은 가장 완벽한 정렬 알고리즘이라 하셨음)(왜인지는 힙 정렬 배울 때 알아보자)

외부 정렬(external sorting)

데이터 집단이 매우 클 때 보조 기억 장치(디스크, 자기 테이프 등)를 이용해 정렬하는 벙법이다.

자원 2-원 합병, 균형 2-원 합병, 균형 2-원 합병, 균형 m-원 합병, 다단계 합병 등 주로 합병에 대해 설명한다.

내부 정렬

입력 자료: 입력 데이터는 대부분 배열에 저장(일부는 연결리스트 사용)

A[1], A[2], ... , A[n]을 입력으로 봄 (간혹, 경우에 따라 A[0]를 포함하기도 함)

알고리즘이란..말이죠...

suachosuacho — Fri, 11 Oct 2024 02:46:48 +0900

내가 생각한 알고리즘을 배우는 이유는 다음과 같다.

내가 특정 기능을 구현할 때 어떤 알고리즘을 선택할 것인가에 대한 안목을 높이기 위해서이다.

(지금의 나로썬..높이기 보다 기본적인 안목을 기르기 위해에 가까운 듯)

[혼공컴운] 2주차 | CPU

suachosuacho — Sun, 14 Jul 2024 18:01:54 +0900

과제
p125 확인 문제 2번
p155 확인 문제 4번

개념 정리
04 CPU의 작동 원리
05 CPU 성능 향상 기법

과제

p125 확인 문제 2번

( 플래스 레지스터 ): 연산 결과 혹은 CPU 상태에 대한 부가 정보를 저장하는 레지스터
( 프로그램 카운터 ): 메모리에서 가져올 명령어의 주소를 저장하는 레지스터터
( 범용 레지스터 ): 데이터와 주소를 모두 저장할 수 있는 레지스터
( 명령어 레지스터 ): 해석할 명령어를 저장하는 레지스터

p155 확인 문제 4번

코어

04 CPU의 작동 원리

0. CPU

: 메모리에 저장된 명령어를 읽기 / 해석 / 실행하는 장치

CPU 구성 부품

- ALU(산술논리연산장치): 계산 담당

- 제어장치: 명령어를 읽어 들이고 해석함

- 레지스터: 임시 저장 장치

1. ALU

CPU의 부품 1: 계산하는 부품

ALU의 계산에 필요한 필요조건

(1) 피연산자, (2) 수행할 연산

모든 연산 과정이 그러하듯, ALU의 연산에도 피연산자와 수행할 연산이 필요하다.

ALU의 연산 수행 로직

ALU는 레지스터에게 피연산자를 받고, 제어장치로 부터 제어 신호를 받아 산술/논리 연산 등 다양한 연산을 수행함

(제어 신호: 수행할 연산을 알려줌)

ALU는 연산한 결과값과 플래그를 내보낸다.

ALU의 연산 수행 로직

ALU가 내보내는 정보

(1) 결과값

형식: 숫자 ot 문자 or 메모리 주소

연산 결과 저장 위치: 레지스터(일시적으로 저장됨)

연산한 결과값을 메모리가 아닌 레지스터에 임시 저장하는 이유!

CPU가 메모리에 접근하는 속도보다 레지스터에 접근하는 속도가 더 빨라서

(매 연산마다 결과값을 메모리에 저장하면 메모리에 더더욱 많이 접근하게됨 → 프로그램 실행 속도 저하)

(2) 플래그: ALU 연산(결과값)에 대한 추가적인 상태 정보

(CPU가 프로그램을 실행하는 도중 반드시 기억해야 하는 참고 정보임)

플래그 저장 위치: 플래그 레지스터

플래그 종류	역할	예시
부호 플래그	연산 결과의 부호를 나타냄	1: 음수 0: 양수
제로 플래그	연산 결과가 0인지 여부	1: 연산 결과가 0 0: 결과가 0이 아님
캐리 플래그	올림수나 빌림수의 발생 여부	1: 올림수 or 빌림수가 발생했음 0: 발생하지 않았음
오버플로우 플래그	오버플로우 발생 여부	1: 오버플로우 발생 0: 발생하지 않았음
인터럽트 플래그	인터럽트가 가능한지 여부	1: 인터럽트 가능 0: 불가능
슈퍼바이저 플래그	커널 모드로 실행중인지, 사용자 모드로 실행 중인지 여부	1: 커널 모드로 실행 중임 0: 사용자 모드로 실행 중임

연산 수행 직후, 플래그 레지스터의 상태값으로 결과값을 유추할 수 있다.

결과값은 음수이며 0이 아니다

2. 제어장치

# 2.1 제어장치가 받는 정보들

① 클럭 신호

② 해석해야 할 명령어(in 명령어 레지스터)

③ 플래그값(in 플래그 레지스터)

④ 제어버스로 전달된 제어 신호

클럭

컴퓨터의 모든 부품의 시간 단위
컴퓨터의 모든 부품은 클럭 신호에 맞춰 작동한다

(but 주기는 각자 다름. 아래 그림처럼 하나의 명령어가 여러 클럭에 걸쳐 실행될 수 있다)

명령어 레지스터

CPU가 해석해야하는 명령어들이 저장되어 있음

제어장치는 명령어 레지스터로부터 해석할 명령어를 받아 해석한 뒤, 제어신호를 발생시킴

제어신호 발생 → to 컴퓨터 부품들(각 부품들이 수행할 내용을 알려줌)

플래그값

제어장치는 연산에 대한 추가 정보가 담긴 플래그값 또한 받아들인다.

제어신호 발생시킬 때 플래그값을 참고한다

제어 신호

제어신호는 CPU뿐 아니라 입출력장치를 비롯한 CPU 외부장치도 발생시킬 수 있음

제어장치는 제어 버스를 통해 외부에서 전달된 제어 신호도 받아들인다

# 2.2 제어장치가 내보내는 정보들

① CPU 외부에 전달하는 제어 신호

② CPU 내부에 전달하는 제어 신호

CPU 외부에 전달하는 제어 신호

제어 버스로 제어 신호를 내보냄

CPU 외부에 전달하는 제어 신호	메모리 에 전달하는 제어 신호	메모리에 저장된 값 읽기 / 새로운 값 쓰기
CPU 외부에 전달하는 제어 신호	입출력장치 에 전달하는 제어 신호	입출력장치에 저장된 값 읽기 / 새로운 값 쓰기
CPU 내부에 전달하는 제어 신호	ALU 에 전달하는 제어 신호	ALU에 수행할 연산을 지시
CPU 내부에 전달하는 제어 신호	레지스터 에 전달하는 제어 신호	레지스터 간 데이터를 이동시키거나, 레지스터에 저장된 명령어를 해석

2. 레지스터

프로그램 속 명령어와 데이터는 실행 전후로 반드시 레지스터에 저장된다.

→ 레지스터 값 관찰을 통해 프로그램 실행 시 CPU 내에서 어떤 명령어가 어떻게 수행되는지 알 수 있다.

Scriptable Object를 사용한 플레이어 위치 제어

suachosuacho — Sun, 14 Jul 2024 05:14:17 +0900

기본 로직

1. 플레이어의 위치를 저장할 ScriptableObject를 생성한다.

2. PlayerController 스크립트에서 플레이어의 위치를 ScriptableObejct에 저장하고, 씬 전환 후 해당 위치로 이동시킨다.

3. 해당 기능을 작동시키는 트리거를 설정한다

참고문헌

Unity에서도 장면 간 데이터를 유지하는 방법으로 Scriptable Object를 사용하는것을 제안한다고 한다.

유니티 내 커뮤니티 게시판에서의 대화를 참고했다.

플레이어 위치 뿐 아니라 상태값, 즉 체력 등 또한 관리할 수 있을 것 같다.

https://forum.unity.com/threads/scriptable-objects-pattern-for-players-position.1008790/

Scriptable Objects pattern for player's position

I've just watched the "Game Architecture with Scriptable Objects" Unite talk 2017. In my game, a lot of time I just need the position of the player so...

forum.unity.com

[혼공컴운] 1주차 | 컴퓨터 구조 시작하기

suachosuacho — Sun, 7 Jul 2024 23:35:15 +0900

과제
p51 확인 문제 3번
p65 확인 문제 3번

개념 정리
01 컴퓨터 구조 시작하기
02 데이터
03 명령어

과제

p51 확인 문제 3번

프로그램이 실행되려면 반드시 ( 메모리 )에 저장되어 있어야 합니다.

p65 확인 문제 3번

1101(2)을 음수로 표현한 값은 ( 0011 )입니다.

01 컴퓨터 구조 시작하기

컴퓨터 구조 공부를 해야하는 이유

개발한 프로그램이 어떤 환경에서 어떻게 작동하는지 이해하고, 프로그램을 위한 최적의 컴퓨터 환경을 스스로 판단할 수 있는 개발자가 될 수 있다.

컴퓨터 구조를 이해하면 입출력에만 집중하는 개발을 넘어 성능, 용량, 비용까지 고려하며 개발하는 개발자가 될 수 있다.

(위의 내용을 읽고 컴구 공부를 왜 해야하는지에 대한 의문이 풀렸다)

컴퓨터 구조

컴퓨터 구조는 크게 두 가지로 나뉜다.

1) 컴퓨터가 이해하는 정보, 2) 컴퓨터의 4가지 핵심 부품

우선, 컴퓨터가 무엇을 이해할 수 있는지부터 알아야 한다.

컴퓨터는 0과 1로 표현된 정보만을 이해한다

이렇게 0과 1로 표현되는 정보는 데이터와 명령어, 두 종류로 구성된다.

컴퓨터의 4가지 핵심부품이 작동하는 원리를 공부하며 컴퓨터가 1)의 정보들을 어떻게 다루는지 알아보자

컴퓨터 구조 트리

주요 개념

CPU의 내부 구성 요소

• 산술논리연산장치(ALU): 컴퓨터 내부에서 수행되는 대부분의 연산 담당(like 계산기)

• 레지스터: CPU 내부의 작은 임시 저장 장치, 프로그램을 실행하는 데 필요한 값들을 임시로 저장

• 제어장치: 제어 신호를 보내고, 명령어를 해석하는 장치

메모리

• 프로그램 실행 조건: 프로그램이 실행되려면, 반드시 메모리에 저장되어 있어야 한다

• 메모리는 현재 실행되는 프로그램의 명령어와 데이터를 저장한다.

• 메모리에 저장된 값의 위치는 주소로 알 수 있다.

메인 메모리 vs 보조기억장치

• 메모리: 현재 실행되는 프로그램 저장(휘발성)

• 보조기억장치: 보관할 프로그램 저장(비휘발성)

보조기억장치 vs 입출력 장치

공: 컴퓨터 외부에 연결되어 컴퓨터 내부와 정보 교환

차: 보조기억장치는 메모리를 보조한다는 특별한 기능을 수행한다

핵심 부품들의 구성

컴퓨터의 핵심 부품들은 모두 메인보드(main board)라는 판에 연결된다(= 마더보드).

메인보드에는 핵심 부품들과 여러 컴퓨터 부품을 부착할 수 있는 슬롯과 연결 단자가 있다.

메인보드에 연결된 부품들은 버스(Bus)를 통해 서로 정보를 주고 받을 수 있다.

컴퓨터의 네 가지 핵심 부품을 연결하는 가장 중요한 버스를 시스템 버스(system bus)라고 한다.

(시스템 버스: 컴퓨터의 네 가지 핵심 부품이 서로 정보를 주고받는 통로)

구조를 직접 그려보며 객체간 구조를 이해한다

02 데이터

컴퓨터가 이해하는 정보 중, 정적인 정보인 데이터에 대해 알아보자.

쉽게 말하자면 컴퓨터가 이해하는 숫자, 문자, 이미지, 동영상과 같은 정적인 정보를 데이터라고 한다.

03 명령어

컴퓨터를 실질적으로 작동시키는 정보인 명령어에 대해 알아보자.

[디자인 패턴] 0. 디자인 패턴

suachosuacho — Mon, 18 Mar 2024 15:38:30 +0900

개요

디자인 패턴은 아키텍처를 사용하고 코드를 더 깔끔하고 확장 가능 하며 유지 관리하기 쉬운 방식으로 구성하는 데 도움이 된다

소프트웨어 개발에서의 디자인 패턴은 다운로드하거나 코드에 복사하여 붙여넣을 수 있는 것이 아닌,

소프트웨어 개발의 일반적인 문제에 대한 해결책으로 모든 개발자들이 자주 직면하는 문제에 대한 해결책으로 볼 수 있다.

디자인 패턴은 시간이 지남에 따라 일종의 표준이 된 모범 사례로, 소프트웨어 업계에서 널리 알려져 있으며 각자 고유한 이름이 있다.(싱글톤, 전략, 파사드 등)

이 패턴을 익혀두면 팀을 옮기거나 회사에 입사할 때 어떤 패턴이 사용되고 있는지 파악하고 코드 베이스를 더 빨리 이해할 수 있다. 또는 새 프로젝트를 시작할 때 견고한 구조를 설계하며 프로젝트를 구축할 수 있다.

디자인 패턴 유형

생성, 구조, 행동

I. 생성 패턴

객체 인스턴스 생성에 관여, 클래스 정의와 객체 생성 방식을 구조화, 캡슐화를 수행하는 패턴

생성 디자인 패턴은 여러 상황에 맞는 객체 생성 메커니즘을 제공하여 코드를 유연하고 재사용 가능하게 유지한다.

이는 객체가 생성되는 방식에 독립적인 시스템을 만드는 방법이다.

II. 구조 패턴

더 큰 구조 형성 목적으로 클래스나 객체의 조합을 다루는 패턴

구조 디자인 패턴은 유연성과 확장성을 유지하면서 더 큰 시스템을 구축할 때 여러 클래스를 구성하고 결합하는 방법에 중점을 두고 있다. 이를 통해 시스템의 각 부분을 서로 독립적으로 변경할 수 있다.

III. 행동 패턴

클래스나 객제들이 상호작용하는 방법과 역할 분담을 다루는 패턴

서로 다른 객체가 서로 통식하는 방식에 관한 것이다.

객체와 클래스가 서로 어떻게 통신하고 동작해야 하는지에 대한 지침을 제공한다

[C#] 값 형식과 참조 형식의 메모리 저장 방식 차이

suachosuacho — Fri, 1 Mar 2024 05:00:56 +0900

값 형식과 참조 형식은 메모리가 저장되는 방식에서 기본적으로 스택(Stack)과 힙(Heap)의 차이를 나타낸다.

두 형식이 메모리에 어떻게 저장되는지 봅시다.

1. 값 형식 (Value Types)

스택 (Stack)

값 형식의 변수는 주로 스택에 저장된다.

스택은 빠르게 데이터를 할당하고 해제할 수 있는 메모리 영역이다.

값 형식의 변수는 변수의 크기에 따라 스택 프레임에 직접 저장된다.

스택에 저장된 값 형식 변수는 해당 변수의 스코프(영역)을 벗어나면 자동으로 제거된다 (스택 메모리의 특성 때문)

스택은 함수 호출 시 로컬 변수 및 함수 호출 정보를 저장하는 데 사용되는 메모리 영역이다.

함수의 실행이 끝나면 해당 함수의 스택 프레임이 제거된다. (**)

// < 값 형식의 변수 할당 예시 >

int x = 10;		// x는 스택에 직접 값 10을 저장

** 추가 설명

여기서 exampleFunction()이 호출되면 'x'라는 값 형식의 변수가 exampleFunction() 의 스택 프레임에 할당된다.

그러나 exampleFunction()이 실행을 완료하면 해당 스택 프레임이 제거된다.

따라서 'x'도 함께 제거되어 메모리에서 사라지게 된다.

스택의 특성은 함수 호출의 재귀적 성질과도 관련이 있다.

각 함수 호출은 새로운 스택 프레임을 만들며, 함수가 종료되면 해당 스택 프레임이 제거되어 이전 스택 프레임으로 돌아간다.

따라서 '값 형식 변수가 스코프를 벗어나 자동으로 제거된다'는 것은 해당 변수의 스택 프레임이 소멸되면서 변수도 함께 제거되어 메모리에서 해제됨을 의미한다.

using System;

class Program
{
	static void Main()
    {
    	exampleFunction();
        Console.WriteLine("Main Function Ends.");
    }
    
    static void exampleFunction()
    {
    	int x = 10;		// x는 exampleFunction의 스택 프레임에 저장됨
        Console.WritLine("Inside exampleFunction: " + x);
	}
}

2. 참조 형식 (Reference Types)

힙 (Heap)

참조 형식의 객체는 힙에 저장된다.

힙은 더 큰 데이터를 저장할 수 있는, 생명주기가 더 긴 메모리 영역이다.

참조 형식의 변수는 스택에는 해당 객체의 참조(메모리 주소)만 저장하고, 실제 객체는 힙에 생성된다.

힙에 저장된 객체는 명시적으로 제거되지 않는 한 유지된다.

// < 참조 형식의 변수 할당 >

// obj는 스택에 참조(힙의 메모리 주소)를 저장하고, MyClass 객체는 힙에 생성
MyClass obj = new MyClass();

3. 요약

값 형식 : 실제 값을 스택에 저장

참조 형식 : 실제 객체는 힙에 저장되고, 스택에는 참조(메모리 주소)가 저장

스택: 빠르게 할당 및 해제되는 작은 메모리 영역

힙: 더 큰 데이터와 긴 생명주기를 가진 메모리 영역

이러한 차이로 값 형식은 직접 데이터를 저장하고 빠르게 할당 및 해제할 수 있으며, 참조 형식은 힙에서 객체를 생성하고 참조를 스택에 저장하여 메모리를 효율적으로 활용할 수 있다.