1. 콘솔 C# 프로그램의 이해 (using, using static, namespace, CLR)

using System;
using static System.Console;
namespace Hello
{
    //프로그램 실행이 시작되는 곳
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            if(args.Length == 0)
            {
                Console.WriteLine("사용법 : Hello.exe<이름>");
                return;
            }
            WriteLine("Hello, {0}!",args[0]);

        }
    }
}

using System; //System 네임스페이스 안에 있는 클래스를 사용하겠다고 컴파일러에게 알림

                  //System.Console.WriteLine을 Console.WriteLine로 줄여쓸 수 있게 해줌
using static System.Console; //Console.WriteLine을 WriteLine로 줄여쓸 수 있게 해줌
namespace Hello
{
    class MainApp //다른 네임스페이스에서 MainApp 클래스를 사용하려면 using Hello; 문장을 이용해서 Hello 네임스페이스를 참조하거나 Hello.MainApp처럼 클래스가 소속되어 있는 네임스페이스와 클래스의 이름을 붙여줘야 한다.
    {

        //프로그램 실행이 시작되는 곳
        static void Main(string[] args) //Main() 메소드, Main() 메소드는 프로그램의 시작을 담당하는 특별한 메소드이기 때문에 Main() 메소드의 코드 블록이 끝나면 프로그램도 같이 종료된다. 
        {
            if(args.Length == 0)
            {
                WriteLine("사용법 : Hello.exe<이름>");
                return;//return은 원래 메소드이 호출자에게 메소드 실행 결과를 돌려주는 역할을 하지만, 여기서는 Main() 메소드를 종료하는 용도로만 사용되었다
            }
            WriteLine("Hello, {0}!",args[0]);
        }
    }
}

using  키워드만 사용하면 네임스페이스 전체를 사용한다는 의미지만 

using static 은 어떤 데이터 형식(예: 클래스)의 정적 멤버를 데이터 형식의 이름을 명시하지 않고 참조하겠다고 선언하는 기능을 한다. System.Console은 정적 멤버를 여럿 가지고 있다.

콘솔에 데이터를 출력하는 Write(), WriteLine() 메소드(일련의 기능을 수행하는 명령어)와

콘솔로부터 데이터를 입력받는 Read(), ReadLine() 메소드가

Console 클래스의 대표적인 정적 멤버이다.

 

namespace는 성격이나 하는 일이 비슷한 클래스, 구조체, 인터페이스, 대리자, 열거 형식 등을 하나의 이름 아래 묶는 일을 한다. 예를 들어 System.IO 네임 스페이스에는 파일 입출력을 다루는 각종 클래스, 구조체, 대리자, 열거 형식들이 있고, System.Printing 네임스페이스에는 인쇄에 관련된 일을 하는 클래스 등이 소속되어 있다.

.NET 클래스 라이브러리에 1만 개가 훨씬 넘는 클래스가 있어도 프로그래머들이 전혀 혼돈을 느끼지 않고 이들 클래스를 사용할 수 있는 비결은 각 용도별/분야별로 정리되어 있는 네임스페이스 덕분이다.

 

class MainApp

class 는 C# 프로그램을 구성하는 기본 단위로서 데이터와 데이터를 처리하는 기능(이것을 메소드라고 부른다)으로 이루어진다. C# 프로그램은 최소한 하나 이상의 클래스로 이루어지면 수백, 수천 개의 클래스들로 구성되기도 한다.

 

static void Main(string[] args) //Main() 메소드

프로그램의 진입점으로서 프로그램을 시작하면 실행되고, 이 메소드가 종료되면 프로그램도 종료된다.

따라서 모든 프로그램은 반드시 Main이라는 이름을 가진 메소드를 하나 가지고 있어야 한다.

(메소드라는 용어는 객체 지향 프로그래밍 세계에서 함수를 일컫는 말. 객체 지향 프로그래밍에서 모든 것이 객체이고, 함수는 객체의 일부로서 존재한다.)

static(한정자, 수식어란 뜻) void(반환 형식) Main(메소드 이름) (string[] args)(매개 변수)

{//Main() 메소드의 매개변수는 조금 특별한데, 프로그램을 실행할 떄 입력하는 매개변수가 입력된다. 입력하는 것들이 이 args에 입력된다.

} (코드블럭) 

 

static은 한정자로서 메소드나 변수 등을 수식한다. C# 프로그램의 각 요소는 코드가 실행되는 시점에 비로소 메모리에 할당되는 반면, static 키워드로 수식되는 코드는 프로그램이 처음 구동될 때부터 진작에 메모리에 할당된다는 특징이 있다.

 

CLR은 쉽게 말하면, c#으로 만든 프로그램이 실행되는 환경이다. 이름이 Common Language Runtime인 이유는, 이 런타임이 C# 뿐 아니라 CLS(Common Language Specificaion) 규격을 따르는 모든 언어로 작성된 프로그램을 지원하기 때문이다. CLR은 단순히 각 언어로 작성된 프로그램의 실행 뿐 아니라 서로 다른 언어로 작성된 언어 사이의 호환성을 제공하기도 한다. 

 

프로그램이 실행되면 CLR은 프로그램을 메모리에 올린 후 프로그램의 진입점을 찾는데, 이때 Main() 메소드가 static 키워드로 수식되어 있지 않다면 CLR은 진입점을 찾지 못했다는 에러 메시지를 남기고 프로그램을 종료시킬 것이다.

(실제로 컴파일러가 static으로 한정된 Main()메소드가 없는 경우를 판단하여 컴파일 에러 메시지를 출력한다.)

오류	CS5001	프로그램에는 진입점에 적합한 정적 'Main' 메서드가 포함되어 있지 않습니다.

C# 어플리케이션	VB.NET 어플리케이션	C++ 어플리케이션
.NET 라이브러리
Common Language Runtime
운영체제(Windows, Linux, OS)
하드웨어(x86/x64, ARM ...)

C#으로 만든 프로그램은 CLR 위에서 실행된다.

CLR은 자바 가상 머신과 비슷한 역할을 한다.

위의 표와 같이 CLR은 .NET 라이브러리와 함께 OS 위에 설치된다.

네이티브 코드로 작성된 프로그램들은 운영체제가 직접 실행할 수 있지만,

C# 컴파일러가 만들어낸 실행 파일은 하드웨어가 이해할 수 없는 코드로 구성되어 있기 때문에 실행할 수 없다.

 

<JIT(Just In Time) 컴파일>

1. C# 컴파일러는 C# 소스 코드를 컴파일해서 IL(Intermediate Language)라는 중간언어로 작성된 실행 파일을 만든다.

2. 사용자가 이 파일을 실행시키면

3. CLR이 중간 코드를 읽어 들여 다시 하드웨어가 이해할 수 있는 네이티브 코드로 컴파일한 후 실행시킨다. 

 

JIT 컴파일이란, 실행에 필요한 코드를 실행할 때마다 실시간으로 컴파일해서 실행한다는 뜻이다.

 

두번씩이나 컴파일 하는 이유 : C#이 동작하는 환경이자 엔진인 CLR은 C#뿐만 아니라 다른 언어도 지원하도록 설계되었다. 서로 다른 언어들이 만나기 위한 지점이 바로 IL이라는 중간언어이고, 이 언어로 쓰인 코드를 CLR이 다시 자신이 설치된 플랫폼에 최적화시켜 컴파일한 후 실행하는 것이다. 

 

이 방식은 장점은 플랫폼에 최적화된 코드를 만들어낸다는 것이며,

단점은 실행 시 이루어지는 컴파일 비용의 부담이다.

 

컴파일 비용 부담없이 어떤 기계에서도 평균적인 성능을 내는 프로그램 대신,

컴파일 비용이 조금 부담스러울지라도 기계에 최적화되어 최고의 성능을 내는 방식인 것이다.

 

CLR은 단순히 C#이나 기타 언어들을 동작시키는 환경 기능 외에도, 프로그램의 오류가 발생했을 때 이를 처리하도록 도와주는 기능, 언어 간의 상속 지원, COM과의 상호 운영성 지원, 그리고 자동 메모리 관리(가비지 컬렉션) 등의 기능을 제공한다. 

 

https://youtu.be/pOakXs66EEI