[C#]checked, unchecked 키워드

checked와 unchecked 키워드란?

C#에서 checked와 unchecked 키워드를 간략하게 설명하자면 정수 타입의 오버플로우 검사를 처리하기 위해 사용됩니다. 자세한 설명은 예제를 통해 살펴보도록 합니다.

 

목차

1. 오버플로우란?
2. checked 키워드
3. unchecked 키워드

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오버플로우란?

오버플로우(overflow)는 정수 타입의 값이 해당 범위를 초과한 경우 예외를 발생시키지 않고 예상치 못한 결과 또는 쓰레기 값을 제공합니다.

 

C#의 정수형은 총 10가지 타입이 존재합니다.

☞ .Net 공식문서 정수 타입 링크

sbyte 타입으로 설명드리자면, sbyte 타입이 표현할 수 있는 값은 -128 ~ 127 범위의 값입니다. sbyte 타입이 표현할 수 있는 최댓값은 127, 최솟값은 -128이며, 최댓값 127을 벗어나는 값을 할당하면, 오버플로우라고 합니다.

 

반대로 최솟값 -128보다 작은 값을 할당하면, 언더플로우(underflow)라고 합니다.

 

C#에서는 다음과 같이 타입의 MinValue와 MaxValue 속성을 사용하여 각 타입의 최솟값과 최댓값을 확인할 수 있습니다.

Console.WriteLine(sbyte.MinValue);
// -128
Console.WriteLine(sbyte.MaxValue);
// 127

Console.WriteLine(int.MinValue);
// -2147483648
Console.WriteLine(int.MaxValue);
// 2147483647

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checked 키워드

checked 키워드는 정수 타입의 연산 및 변환 과정에서 발생하는 오버플로우 검사를 명시적으로 활성화하는데 사용됩니다.

 

▶ checked 키워드를 사용하지 않는 경우

다음은 checked 키워드를 사용하지 않는 예제입니다. 정수 타입인 int형으로 변수를 선언하고 변수 a와 b는 int형이 표현할 수 있는 최댓값으로 초기화합니다. 그리고 변수 c에는 a + b의 결과를 할당합니다.

int a = 2147483647;
int b = 2147483647;
int c = a + b;

Console.WriteLine(c);
// -2

콘솔로 변수 c의 값을 확인하면 예상하지 못한 결과인 -2가 출력됩니다. 기본적으로 C#은 정수에 대한 산술 오버플로우를 검사하지 않기 때문에 오류 또는 예외가 발생하지 않았습니다.

 

▶ checked 키워드를 사용하는 경우

다음은 checked 키워드를 사용합니다.

int a = 2147483647;
int b = 2147483647;

int c = checked(a + b);

Console.WriteLine(c);

프로그램을 실행하면 a + b의 결과는 int형이 표현할 수 있는 최댓값을 벗어나므로 OverflowException이 발생합니다.

 

추가적으로 다음과 같이 언더플로우인 경우에도 OverflowException이 발생합니다.

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unchecked 키워드

unchecked 키워드는 정수 타입의 연산 및 변환 과정에서 발생하는 오버플로우 검사를 억제하는데 사용됩니다. 즉, 오버플로우가 발생하여 원하지 않는 결과 또는 쓰레기 값을 제공하더라도 컴파일러는 오버플로우 검사를 하지 않습니다.

 

▶ unchecked 키워드를 사용하는 경우

다음은 unchecked 키워드를 사용한 예제입니다.

int a = 2147483647;
int b = 2147483647;
int c = unchecked(a + b);

Console.WriteLine(c);
// -2

unchecked 키워드를 사용하여 반환된 값은 기본 컴파일러가 동작하는 방식과 거의 동일한 방식이라는 것을 확인할 수 있습니다.

 

▶ unchecked 키워드가 필요한 경우

다음은 unchecked 키워드의 필요성을 설명하는 예제입니다. 변수 a와 b를 const 키워드를 사용하여 상수로 선언합니다.

const int a = 2147483647;
const int b = 2147483647;

int c = a + b;

Console.WriteLine(c);

프로그램을 컴파일하면 다음과 같이 오류가 발생합니다.

 

정상적으로 동작되도록 unchecked 키워드를 사용합니다.

const int a = 2147483647;
const int b = 2147483647;

int c = unchecked(a + b);

Console.WriteLine(c);
// -2

코드를 수정 후 컴파일하면 정상적으로 실행되는 것을 알 수 있습니다. 원하지 않는 결과 또는 쓰레기 값을 제공하더라도 프로그램이 정상적으로 실행되어야 하는 경우 unchecked 키워드를 사용합니다.