★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ C# 데이터 형식과 연산자, 제어 흐름, 메소드, 매개변수
■ C# 6.0에서 상당히 간결해진 문법으로 클래스와 상속, 인터페이스 등을 포함하는 C# 개체 지향 구조 사용
■ 잘 구성된 값과 참조 형식 사용
■ 신뢰할 수 있는 효과적인 예외 처리 코드 작성
■ 코드 복잡성을 낮추기 위한 제네릭과 대리자, 람다 식, 이벤트의 사용(이벤트를 발생시키는 간결한 C# 6.0 문법 포함)
■ 리플렉션과 특성을 사용한 동적 프로그래밍
■ LINQ와 질의 식을 사용한 다양한 데이터 컬렉션 질의
■ 비즈니스 개체를 다루는 사용자 지정 컬렉션 생성
■ 컬렉션 인터페이스와 표준 질의 연산자를 사용한 닷넷(.NET) 컬렉션 액세스
■ 닷넷 4.6에서의 CLR(Common Language Infrastructure)과 C#
■ 선언형 프로그래밍과 포함된 메타데이터, 리플렉션, 특성 활용
■ 새로운 async/await 패러다임을 포함한 다중스레딩과 동기화
■ P/Invoke와 포인터, 직접 메모리 조작을 사용한 다른 언어의 코드와 상호작용
■ C# 프로그램과 기본 런타임의 관계


★ 이 책의 대상 독자 ★

이 책이 의도하는 바는 프로그래머보다는 대장장이에게 더 어울릴 것 같은 어셈블리, 링크, 체인, 스레드, 퓨전과 같은 단어를 사용해 초보자를 겁먹게 하지 않으면서 고급 개발자를 깨우치게 하는 데 있다. 이 책의 주요 독자는 (화살통에 든 또 다른 화살처럼) 또 다른 언어를 자신의 무기고에 추가하고자 하는 경험 있는 개발자다. 하지만 이 책은 모든 수준의 개발자들에게 중요한 가치를 제공할 수 있도록 신중하게 만들었다.

■ 초심자: 프로그래밍에 처음 입문한다면 이 책은 초급 수준 프로그래머에서 C# 개발자로 전환하는 데 도움을 주는 리소스를 제공하므로, 부여받은 어떠한 C# 프로그래밍 작업도 편하게 할 수 있을 것이다. 이 책은 문법을 가르쳐줄 뿐만 아니라 여러분의 프로그래밍 경력 전체에 유용한 프로그래밍 연습을 제공한다.
■ 구조적 프로그래머: 몰입식 외국어 공부가 최선인 것처럼 모든 세세한 것을 알기에 앞서 언어를 사용해야 할 때 컴퓨터 언어부터 배우는 것이 가장 효과적이다. 이런 방식에서 이 책은 구조적 프로그래밍에 익숙한 이들이 편안함을 느끼는 튜토리얼로 시작하고, 4장 후반부에서 이 범주에 해당하는 개발자는 편안한 기분으로 기본 흐름 제어 프로그램을 작성하게 될 것이다. 하지만 C# 개발자가 되기 위해 문법을 다시 숙지하지 않아도 된다는 점은 큰 장점이다. 오히려 간단한 프로그램 작성 수준을 기업용 개발 수준으로 높이려면 C# 개발자는 근본적으로 객체(object)와 객체의 관계라는 측면에서 생각해야 한다. 이를 위해 5장의 초급 주제에서 클래스와 객체지향 개발을 소개한다. 역사적으로 C와 코볼, 포트란과 같은 구조적 프로그래밍 언어로 채워진 역할은 여전히 중요하지만 영향력이 줄었으므로, 소프트웨어 엔지니어는 객체지향 개발에 익숙해져야 한다. C#은 핵심 원리 중 하나로 객체지향 개발에 맞춰 설계되었기 때문에 객체지향 개발로 전환을 위해 배울 만한 이상적인 언어다.
■ 객체 기반과 객체지향 개발자: C++와 자바 프로그래머, 대다수 경험 있는 비주얼 베이식 프로그래머가 이 범주에 들어간다. 독자 중 대부분은 이미 세미콜론과 중괄호에 아주 편안함을 느낄 것이다. 1장의 코드를 한 번 슬쩍 본다면 C#이 이미 알고 있는 C와 C++ 스타일 언어와 유사하다는 핵심이 드러난다.
■ C# 전문가: C#에 이미 정통한 이들의 경우 이 책은 비교적 덜 부딪히는 구문에 대한 편리한 참고서가 될 것이다. 더욱이 거의 잘 다루지 않는 언어 세부 사항과 미묘한 문제에 대한 답을 제공한다. 가장 중요한 점은 견고하고 유지 보수하기 좋은 코드를 프로그래밍하기 위한 지침과 패턴을 제공한다는 점이다. 이 책은 C#을 다른 사람에게 가르치는 데도 도움이 된다. C#이 3.0, 4.0, 5.0, 그리고 이제는 6.0으로 바뀌면서 가장 중요하게 변경된 내용은 다음과 같다.
? 암시적으로 형식화된 변수(2장 참조)
? 확장 메소드(5장 참조)
? 부분 메소드(5장 참조)
? 익명 형식(11장 참조)
? 제네릭(11장 참조)
? 람다 구문과 식(12장 참조)
? 표현식 트리(12장 참조)
? 표준 질의 연산자(14장 참조)
? 질의 식(15장 참조)
? 동적 프로그래밍(17장 참조)
? TPL(Task Programming Library)과 async를 사용한 멀티스레드 프로그래밍(18장 참조)
? PLINQ를 사용한 병렬 질의 처리(18장 참조)
? 동시 컬렉션(19장 참조)

이들 주제는 아직 여기에 익숙하지 않은 이들을 위해 자세히 다뤘다. 고급 C#과 관련된 몇 가지 주제도 21장에서 설명했다. 경험 있는 C# 개발자라도 종종 이런 주제를 잘 이해하지 못하는 경우가 있다.


★ 이 책의 구성 ★

추상적으로 보면 소프트웨어 엔지니어링이란 복잡성 관리라고 할 수 있으므로, 이 책도 이러한 목적에 맞게 구성했다. 1~4장에서는 구조적 프로그래밍을 소개하며, 바로 간단한 기능을 제공하는 코드를 작성해볼 수 있다. 5~9장은 C#의 객체지향 구조를 나타낸다. 초보자인 독자는 이 책의 나머지에서 설명하는 고급 주제를 진행하기 전에 이 부분을 완전히 이해하는 데 초점을 맞춰야 한다. 11~13장에서는 복잡성을 줄이는 구조와 사실상 요즘의 모든 프로그램에 필요한 일반 패턴을 다루는 방법을 소개한다. 이들 장에서 다루는 내용은 이어지는 장에서 스레드와 상호운용성을 위해 광범위하게 사용되는 리플렉션과 특성을 갖는 동적 프로그래밍에 필요하다.
이 책의 마지막 장은 C#이 동작하는 개발 플랫폼 컨텍스트 내에서 C#을 설명하는 CLI(Common Language Infrastructure)를 다룬다. CLI는 C# 명세가 아니며, 책에서 다루는 문법이나 프로그래밍 스타일과는 거리가 있기 때문에 맨 마지막 장인 21장에 배치했다. 하지만 21장은 아무 때나 읽어 보기에 적당하다. 어쩌면 1장을 읽은 뒤 바로 읽어보는 것이 나을지도 모르겠다.
다음은 각 장에 대한 간단한 설명이다.
? 1장, C# 소개: C#으로 작성한 HelloWorld 프로그램을 소개한 후 분석해본다. 독자가 C# 프로그램의 모습에 익숙할 수 있게 하며, 프로그램을 컴파일하고 디버깅하는 방법도 자세히 설명한다. C# 프로그램의 실행 컨텍스트와 중간 언어도 간략히 설명한다.
? 2장, 데이터 형식: 프로그램을 실행하고 데이터를 처리한다. 2장에서는 C#의 기본 데이터 형식을 소개한다. 값 형식과 참조 형식이라는 두 가지 형식 범주와 형식들 간의 변환, 배열에 대한 지원 사항을 다룬다.
? 3장, 연산자와 흐름 제어: 컴퓨터에서 반복 처리의 이점을 이용하려면 프로그램에 루프와 조건 로직을 포함하는 방법을 알아야 한다. 3장은 C# 연산자와 데이터 변환, 전처리 지시문도 다룬다.
? 4장, 메소드와 매개변수: 메소드와 매개변수의 세부 사항을 살펴본다. 값에 의한 전달과 참조에 의한 전달, 매개변수를 통한 데이터 반환을 포함한다. C# 4.0에서 기본 매개변수 지원이 추가되었으므로, 이 지원을 사용하는 방법도 설명한다.
? 5장, 클래스: 클래스라는 기본 빌딩 블록이 제공되므로, 5장에서는 이들 구문을 결합해 전체 기능 형식을 구성한다. 클래스는 객체에 대한 템플릿을 정의함으로써 객체 지향 기술의 핵심을 형성한다.
? 6장, 상속: 상속은 많은 개발자에게 프로그래밍 기초를 제공해주지만, C#은 new 한정자와 같은 다소 고유한 구조를 제공한다. 재정의(overriding)를 비롯해 상속 구문의 세부 사항을 설명한다.
? 7장, 인터페이스: 클래스 간에 버전을 지정할 수 있는 상호작용 계약 정의 인터페이스를 사용하는 방식을 설명한다. C#에서는 명시적 인터페이스와 암시적 인터페이스 멤버 구현 모두를 포함하며, 대부분의 다른 언어에서 지원하지 않는 추가적인 캡슐화 수준을 사용할 수 있다.
? 8장, 값 형식: 참조 형식 정의처럼 일반적이진 않지만, C#에 내장된 기본 형식과 유사한 방식으로 동작하는 값 형식을 정의해야 할 때가 가끔 있다. 8장은 구조체를 정의하는 방법과 이들 구조체에서 드러내는 고유한 특성을 설명한다.
? 9장, 잘 구성된 형식: 더 고급스런 형식 정의를 설명한다. +와 형 변환처럼 연산자를 구현하는 방법을 설명하고, 여러 클래스를 단일 라이브러리로 캡슐화하는 방법을 다룬다. 네임스페이스와 XML 주석을 정의하는 과정을 나타내고, 가비지 수집을 위해 클래스를 설계하는 방법을 설명한다.
? 10장, 예외 처리: 4장에서 소개한 예외 처리를 확장하고, 예외들이 사용자 지정 예외 생성을 지원하는 예외 계층 구조를 따르는 방법을 설명한다. 또한 예외 처리의 모범 사례도 몇 가지 설명한다.
? 11장, 제네릭: 제네릭은 C# 1.0에는 없는 핵심 기능이다. 11장에서는 C# 2.0 기능 전체를 다룬다. 제네릭이라는 맥락에서 C# 4.0에서 추가 지원하는 공변(covariance)과 반공변(contravariance)에 대해 설명한다.
? 12장, 대리자와 람다 식: 대리자는 코드 내에서 이벤트 처리를 위한 패턴을 정의하는 이전의 언어와 C#을 명확히 구별 짓기 시작했다. 이 관례는 사실상 폴링 루틴을 작성할 필요성을 없앴다. 람다 식은 C# 3.0의 LINQ를 가능하게 한 핵심 개념이다. 12장에서는 람다 식에서 더 우아하고 간결한 구문을 제공함으로써 대리자 구문을 만드는 방법을 설명한다. 12장은 다음에 설명할 새로운 컬렉션 API에 대한 토대다.
? 13장, 이벤트: 캡슐화된 대리자인 이벤트는 CLR(Common Language Runtime)의 핵심 구문이다. C# 2.0의 또 다른 기능인 익명 메소드도 설명한다.
? 14장, 컬렉션 인터페이스와 표준 질의 연산자: C# 3.0에서 소개된 간단하면서도 세련되고 강력한 변화는 새로운 Enumerable 클래스의 확장 메소드를 찾을 때 빛을 발한다. 이 클래스를 사용하면 표준 질의 연산자인 완전히 새로운 컬렉션 API를 사용할 수 있다. 여기서 이를 자세히 살펴본다.
? 15장, LINQ와 질의 식: 표준 질의 연산자를 단독으로 사용하면 해독하기 곤란한 긴 구문이 나올 수 있다. 하지만 15장에서 설명하는 것처럼 질의 식은 SQL과 유사한 대체 구문을 제공한다.
? 16장, 사용자 지정 컬렉션: 비즈니스 객체를 대상으로 동작하는 사용자 지정 API를 만듦에 있어 사용자 지정 컬렉션을 만들어야 할 때가 있다. 16장에서는 이 컬렉션을 만드는 방법을 상세하게 다루며, 이런 과정에서 사용자 지정 컬렉션을 더 쉽게 만드는 상황에 맞는 키워드를 소개한다.
? 17장, 리플렉션, 특성, 동적 프로그래밍: 객체지향 프로그래밍은 1980년대 후반의 프로그램 구조에서 패러다임이 변화하는 단초를 제공했다. 마찬가지 방식으로 특성은 선언형 프로그래밍과 메타데이터의 포함을 용이하게 해 새로운 패러다임을 안내했다. 17장에서는 특성을 살펴보고 리플렉션을 통해 이들 특성을 가져오는 방법을 설명한다. BCL(Base Class Library) 내에서 직렬화 프레임워크로 수행하는 파일 입력과 출력도 다룬다. C# 4.0에서는 새로운 키워드인 dynamic이 언어에 추가되었다. 이 키워드는 C#으로 할 수 있는 일의 중요한 확장으로, 런타임 때까지 모든 형식 검사를 제거했다.
? 18장, 멀티스레딩: 대부분의 현대 프로그램에서는 동시 이벤트에 능동적으로 응답을 제공하면서 오랫동안 돌아가는 작업을 실행하는 스레드의 사용을 필요로 한다. 프로그램이 더 복잡해짐에 따라 이들 고급 환경에서 데이터를 보호하기 위해 추가적인 예방 조치를 취해야 한다. 멀티스레드를 적용한 애플리케이션 프로그래밍은 복잡하다. 18장은 스레드를 사용하는 방법을 설명하고 멀티스레드 애플리케이션을 괴롭히는 문제를 피하는 모범 사례를 제공한다.
? 19장, 스레드 동기화: 18장에서 다룬 내용을 기반으로 19장에서는 멀티스레드 코드의 명시적 제어를 단순화할 수 있는 내장 스레딩 패턴 지원을 설명한다.
? 20장, 플랫폼 상호운용성과 안전하지 않은 코드: C#은 비교적 젊은 언어이므로, C#보다는 다른 언어로 작성된 코드가 상당히 많다. 이런 기본 코드의 이점을 누리기 위해 C#은 P/Invoke를 통해 비관리 코드와의 상호운용성을 지원한다. 게다가 C#에서는 포인터의 사용과 직접 메모리 조작을 지원한다. 포인터를 사용한 코드는 실행에 특수 권한을 필요로 하지만, 전통적인 C 기반 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스와 완전히 상호작용하는 강력함을 제공한다.
? 21장, 공용 언어 인프라: 근본적으로 C#은 기본 CLI 위에 가장 효과적인 프로그래밍 언어로 설계된 구문을 갖는다. 21장에서는 C# 프로그램이 기본 런타임과 런타임 명세와 어떤 관련이 있는지 깊이 살펴본다.
? 부록 A, C# 컴파일러와 CLI 플랫폼의 다운로드와 설치: 마이크로소프트 닷넷이나 모노와 같은 C# 컴파일러와 코드를 실행하는 플랫폼을 설정하는 단계를 설명한다.
? 부록 B, 3목 프로그램 소스코드: 부록 B는 3장과 4장에서 다루는 3목 프로그램의 전체 소스코드를 제공한다.
? 부록 C, TPL과 C#5.0 이전의 멀티스레드 패턴: C# 5.0 이전의 개발을 위한 멀티스레드 패턴과 TPL(Task Parallel Library)에 대한 세부 내용을 설명한다.
? 부록 D, C# 5.0의 Async/Await 패턴 이전의 타이머: 닷넷 4.5/C# 5.0을 사용할 수 없을 때 사용하기 위한 3가지 다른 형식의 타이머를 설명한다.


★ 지은이의 말 ★

소프트웨어 공학의 역사를 통틀어 컴퓨터 프로그램을 작성하는 데 사용된 방법론은 몇 번의 패러다임의 전환을 거치면서 각 전환기마다 코드 구조를 향상시키고 복잡성을 줄이는 식으로 다음의 전환에 대한 토대를 이뤄왔다.
처음 몇 장에서는 구문이 작성된 순서대로 실행되는 순차 프로그래밍 구조를 살펴본다. 이런 모델에 내포된 문제는 요구 사항이 증가함에 따라 복잡성이 기하급수적으로 증가한다는 점이다. 이런 복잡성을 줄이려면 코드 블록을 메소드로 옮기는 구조화된 프로그래밍 모델을 만들면 된다. 이 모델을 사용하면 프로그램 내의 여러 위치에서 코드 중복 없이 동일한 코드 블록을 호출할 수 있다. 하지만 이런 구조도 곧 커져가는 프로그램의 통제로 인해 한계에 부딪혔고 추상화를 더 필요로 했다. 5장에서 설명한 객체지향 프로그래밍은 이런 상황을 바로 잡기 위해 등장했다. 뒤이은 장들에서 인터페이스 기반 프로그래밍과 LINQ(그리고 이를 컬렉션 API로 만든 변환), 특성을 통한 기본적인 선언형 프로그래밍 형식(17장)과 같은 추가적인 방법론을 배운다.
이 책의 주요 장점은 다음 세 가지다.
? C# 언어에 대해 포괄적으로 다루면서 단순한 학습서 수준을 넘어 효과적인 소프트웨어 개발 프로젝트를 시작할 수 있는 토대를 제공한다.
? 이미 C#에 익숙한 독자의 경우 더 복잡한 프로그래밍 패러다임에 대한 통찰력을 제공하며, C# 6.0과 닷넷 프레임워크 4.6의 가장 최신 버전에서 소개한 기능을 상세히 다룬다.
? 이 책은 시간이 지나도 변치 않는 참고서로서, C#에 충분히 익숙해진 이후에도 여전히 유용하다.
C# 학습에 성공하려면 가능한 한 빨리 코드부터 작성해야 한다. 이론적으로 완전히 무장할 때까지 기다릴 필요가 없다. 바로 소프트웨어를 작성해보는 것이 좋다. 반복 개발의 신봉자처럼 나는 이 책을 통해 초보 프로그래머일지라도 2장의 말미에서 기본 C# 코드 작성을 시작할 수 있기를 바란다.
이 책에서 많은 주제를 다루지는 않는다. ASP 닷넷, 엔티티 프레임워크, WPF와 같은 스마트 클라이언트 개발, 분산 프로그래밍 등과 같은 주제까지 다루지는 않는다. 이들 주제가 닷넷 프레임워크와 관련이 있지만, 이들을 다루려면 각 주제별로 책 한 권이 따로 필요할 정도다. 다행히 애디슨웨슬리 출판사의 닷넷 개발 시리즈에는 이러한 주제를 다룬 책이 여럿 있다. 이 책은 C#과 기본 클래스 라이브러리 내의 형식에 초점을 맞춘다. 이 책을 읽으면 다른 시리즈에서 다루는 영역에 대한 전문성을 개발하는 데 필요한 준비를 마칠 수 있다.

★ 옮긴이의 말 ★

새로운 밀레니엄의 시작과 함께 발표된 C#은 초기에는 자바를 베낀 언어라는 조소를 많이 받았지만, 지금은 상황이 많이 바뀌었습니다. 그동안 자바의 아버지라 불리던 제임스 고슬링은 선 마이크로시스템즈가 오라클에 인수되는 격랑 속에 자바의 가치를 높이는 역할을 내려놓고 새로운 관심사인 로봇 분야의 스타트업으로 옮겼습니다. 자바의 성공에 뛰어난 업적을 쌓았던 많은 인물이 자바를 떠나 다른 곳으로 눈을 돌린 것입니다.
C#은 첫 정식 버전이 나온 후 15년의 세월 동안 진화를 거듭해 점점 함수형 언어인 스칼라를 닮아가고 있는 듯합니다. C# 1.0에서 기초를 놓은 속성과 대리자라는 기능은 익명 메소드에서 람다로의 진화를 이끌었습니다. C#은 5.0에서 호출자 정보와 비동기에 대한 기능을 포함했고, 6.0에 와서는 이전에 반복적으로 작성했던 코드를 더 간결하게 만들어 주는 편리한 기능으로 무장했습니다. 처음엔 빠른 추격자였을지 모르지만, 지금은 현대 프로그래밍 언어의 패러다임을 선도하는 위치로 올라왔습니다.
이 책은 시간이 흘러도 변하지 않는 가치를 제공해주며, C#에 이미 익숙해진 후에도 유용한 참고서가 될 책입니다. C# 언어 자체에 대해 포괄적으로 다루면서 튜토리얼을 넘어 능률적인 소프트웨어 개발을 시작할 수 있는 이론적 토대를 제공합니다. 이 책에서는 C# 프로그래밍 패러다임에 대한 통찰력을 제공하며, C# 6.0과 닷넷 프레임워크 4.6의 최신 버전에서 소개한 기능을 다루고 있습니다. 이 책을 번역하면서 역자들의 바람이 있다면 C#이라는 언어를 마이크로소프트라는 프레임이 아니라 프로그래밍 언어의 발전이라는 관점에서 C#의 가능성을 주목해줬으면 하는 것입니다.
-김도균


어느덧 C#이 세상에 나온 후 강산이 바뀌고도 한참의 세월이 흘러버렸습니다. 어린 시절의 나에게 가장 큰 영향을 끼쳤던 두 가지 언어인 베이식과 C의 경우에는 아쉽게도 그러지 못했지만, C#의 경우에는 출현부터 현재에 이르는 과정을 가까이서 또 한편으로는 먼발치에서 지켜볼 수 있었는데, 이처럼 훌륭한 책을 접하고 또 소개할 수 있는 기회를 갖는 행운까지 만끽하게 되었습니다.
우리가 태어나서 앞 세대로부터 교육을 받으며 자라나 더 나은 세대가 되고자 노력하고, 또 그렇게 꾸준히 무언가를 이뤄가며 살아가는 것처럼 프로그래밍 언어도 마치 생명체와 같이 탄생, 학습, 성장 등과 같은 생명주기를 지니는 것이라 생각합니다. 물론 이러한 생명력을 부여하는 존재 또한 역자나 독자와 같은 인간이기에 프로그래밍 언어가 생명체라고 정의할 수는 없지만, 어떤 면에서는 그러기에 더욱 인간적인 면들이 프로그래밍 언어에 나타나는 것이 아닌가라는 생각도 해봅니다.
C#은 이제 어느 정도 성숙한 느낌을 주는 언어가 되었습니다. 앞서 나온 언어들에서 구현된 많은 면을 그대로 계승하고, 좋은 점을 발전적으로 이어 나가면서 C#의 강점 가운데 하나로 꼽는 높은 생산성마저도 꾸준히 개선해 나가고 있습니다. C#의 단점이라면 한 번 C#을 경험한 프로그래머가 이전에 쓰던 언어로 돌아가기가 쉽지 않다는 점 정도가 아닐까 합니다.
이처럼 발전을 이뤄낸 모습을 지니고 있지만, 초기보다 불가피하게 덩치가 커지고 복잡해졌습니다. 그래서 C#을 제대로 알고 사용하려면 어쩔 수 없이 더 많은 노력이 필요한데, 이는 개발자에게 부담으로 작용합니다. 다행히 ‘제대로 알고 정확하게 사용’하는 데 도움이 될 멋진 지침서 가운데 하나가 바로 지금 여러분의 눈앞에 있다고 감히 이야기하고 싶습니다. 책을 번역하면서 개발자인 저도 수년간 당연시하며 사용하던 코드의 내막들을 깨닫고 고개를 수없이 끄덕였습니다. C#을 닷넷의 일부가 아닌 언어 자체로 보고 언어에 대한 탐구를 즐기고자 하거나, 초급에서 벗어나 중/고급 개발자를 향해 열정을 불태우고자 한다면 이 책이 큰 도움이 될 것이라고 믿습니다.
-안철진