C#과 C++ 차이점

1. 개요

1970년대에 덴마크의 컴퓨터 과학자 Bjarne Stroustrup은 박사 학위 논문을 작성하면서 최초의 객체 지향 프로그래밍 언어인 Simula를 사용하기를 원했습니다. 그러나 Simula는 너무 느린 것으로 판명되어 Stroustrup은 가장 빠른 프로그래밍 언어인 C를 사용하기로 결정했습니다.

 

 

 

Simula에 대한 경험 이후 Stroustrup은 C 기반의 객체 지향 언어를 개발하기 시작했고 1985년에 C++가 대중에게 공개되었습니다. 그는 C++를 "가능한 한 C에 가깝게 만들되 더 가깝지는 않게" 만들기로 결정했는데, 이는 채택이 장애물이 되지 않는다는 것을 의미합니다. 모든 C 라이브러리를 자동으로 사용할 수 있었기 때문에 많은 최고의 C 개발자들이 기존 지식을 기반으로 C++로 전환할 수 있었습니다.

 

C와의 타고난 유사성은 C++의 가장 약한 점 중 하나이기도 했는데, 두 언어 모두 가파른 학습 곡선이 필요하고 마스터하기 어려웠기 때문에 경험이 없는 개발자에게는 코딩이 어려웠습니다. 이것이 Sun Microsystems가 90년대 중반에 Java를 만들기로 결정한 주요 이유 중 하나였습니다. Java는 C++와 유사한 구문을 가지고 있었지만 언어 구조를 단순화하고 의도하지 않은 실수의 가능성을 줄였습니다.

 

제임스 고슬링(James Gosling)이 이끄는 자바 팀은 주로 C와의 하위 호환성을 떨어뜨려 이 작업을 수행했다. 2002년 Microsoft는 Java의 직접적인 경쟁자로 C#을 출시했습니다. 대체 언어인 C#은 Java와 일부 구문을 공유하지만 더 많은 기능이 있습니다. C#과 C++는 모두 릴리스 이후 크게 개선되었습니다.

 

C++가 등장했을 때 대부분의 프로그래밍 언어는 절차 지향적이었습니다. 절차적 프로그래밍 언어에서 프로그램은 프로시저라고 하는 더 작은 단위로 구성됩니다. 각 프로시저는 나중에 더 큰 단위에서 사용되는(호출된) 몇 가지 일반적인 작업에 해당합니다.

 

객체 지향 언어에서 절차는 절차가 수행되는 개체 주위에 그룹화됩니다. 객체는 특정 상태를 보유하는 논리적 단위입니다. C#은 완전한 객체 지향 언어인 반면 C++는 절차 지향 코드와 객체 지향 코드를 혼합할 수 있는 언어입니다.

 

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1. C#과 C++의 유사점

두 언어 모두 객체 지향적이며 C를 기반으로 합니다. 또한 C#은 C++를 기반으로 하므로 매우 유사합니다. 두 언어 중 어느 것도 유창하지 않은 사람들은 코드를 훑어보고 하나를 다른 언어로 쉽게 착각할 수 있습니다.

 

두 언어 모두 객체 지향 언어에서 일반적으로 발견되는 특성을 특징으로 합니다.

• 캡슐화. 코드는 클래스라고 하는 논리적 그룹으로 구성됩니다.
• 데이터 숨기기. 데이터와 코드의 일부는 비공개이므로 클래스 내에서만 액세스할 수 있습니다.
• 상속. 공유 클래스 기능은 파생 클래스에서 상속되는 공통 클래스로 구성할 수 있으므로 코드 중복을 방지할 수 있습니다.
• 다형성. 코드는 기본 클래스의 개체에 영향을 줄 수 있지만 파생 클래스마다 다르게 동작합니다.

 

 

 

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2. C#과 C++의 차이점

C++의 일부 강력한 기능은 이해하기 어렵고 프로그래밍 오류를 일으킬 수 있습니다. 이러한 기능은 Java와 C#에서 의도적으로 생략되었습니다.

• 다중 상속. 파생 클래스는 여러 기본 클래스를 상속합니다. 이 기능 대신 C#은 구현 없이 기본 클래스를 도입했습니다. 이러한 클래스를 C#에서는 인터페이스라고 합니다.
• 포인터. C#에서 포인터를 사용할 수 있지만 포인터를 사용하는 코드는 "안전하지 않음"으로 표시되어야 합니다. 이 방법은 매우 권장되지 않으며 대신 참조가 사용됩니다.
• 정밀도 손실. C#에서는 암시적 형식 변환에 의한 전체 자릿수 손실을 허용하지 않습니다. 정밀도가 손실되려는 경우 명시적 변환이 필요합니다.

 

 

 

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1) 메모리 관리

C#과 C++의 가장 중요한 차이점은 메모리 관리일 것입니다. C에서 동적 메모리(즉, 메모리 할당이 미리 알려지지 않음)는 malloc 함수를 사용하여 할당되고 free를 사용하여 할당 취소됩니다. 프로그래머는 메모리를 수동으로 관리해야 했습니다. 결과적으로 메모리 누수는 C 코드에서 일반적인 오류였습니다.

 

메모리가 반자동으로 관리되므로 C++의 메모리 관리가 개선되었습니다. "스마트 포인터"라고 하는 객체를 사용하여 프로그래머가 수동으로 메모리 할당을 취소할 필요가 없도록 할 수 있습니다. 그러나 스마트 포인터가 메모리 누수를 방지하기에 충분하지 않은 일부 엣지 케이스(순환 참조)가 있습니다.

 

C#은 더 이상 사용되지 않는 메모리를 자동으로 할당 취소하는 GC(가비지 수집기)를 사용합니다. 이것이 이상적으로 보일 수 있지만 때때로 GC는 메모리 이외의 시스템 리소스(예: 파일 핸들 또는 TCP 연결)를 보유하는 개체의 할당을 취소하는 것을 어렵게 만듭니다. 이 경우 "리소스 누수"라는 현상이 발생할 수 있으며 프로그래머는 리소스를 보유하고 있는 개체의 할당을 수동으로 취소해야 합니다. 이러한 드문 상황에서는 C#의 개체 소멸이 결정적이지 않기 때문에 C#의 할당 취소가 C++보다 더 복잡해집니다.

 

2) 컴파일 : 바이너리 vs. 바이트 코드

C++는 즉시 머신 바이너리 코드로 컴파일됩니다. C#은 바이트 코드로 컴파일되며, 나중에 .NET에 의해 기계 이진 코드로 컴파일됩니다. (이전의 ".NET Core"인 .NET은 원래 .NET Framework에 대한 Microsoft의 최신 크로스 플랫폼 대체품입니다.)

 

C++는 컴파일에 대한 이러한 다양한 접근 방식에서 성능상의 이점이 있지만 C#에는 런타임에 수집된 정보를 사용하여 개체를 인스턴스화하고 메서드를 호출할 수 있는 "리플렉션"이라는 강력한 기능이 있습니다. 예를 들어, 컴파일 시간 동안 사용할 수 없었던 경우에도 이름으로 메서드를 호출할 수 있습니다. C ++은 즉시 컴파일되므로 정의에 따라 리플렉션을 가질 수 없습니다. C++에는 대신 RTTI(런타임 형식 정보)가 있습니다. 이것은 가상 기능이 있는 유형에만 사용되기 때문에 훨씬 덜 강력한 기능입니다.

 

C++에는 변수 유형에 따라 컴파일 타임에 생성되는 코드 형태의 템플릿도 있습니다. 템플릿 대신 C#에는 제네릭이 있습니다. 제네릭은 컴파일 타임에 확인되지 않고 런타임에 확인됩니다. 따라서 템플릿은 제네릭보다 빠릅니다. 반면에 제네릭은 각각의 새로운 변수 유형에 대해 추가 메모리가 필요하지 않습니다.

 

 

 

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3) 기능 비교

특징	C++	C#
컴파일	바이너리로 직접	바이트 코드
컴파일 시간	오래걸림	짧음
메모리 관리	수동 또는 반자동 스마트 포인터	가비지 수집기에 의한 자동
런타임 속도	빠름	C++보다 느림
런타임 메모리 요구 사항	최적	C++ 이상
오류	경험이 없는 프로그래머에게 오류가 발생하기 쉬움	초보자 친화적
클래스 상속	단일, 다중 및 가상	단일 전용, 다중 인터페이스 포함
제네릭 코드	템플릿 — 컴파일 시간	제네릭 — 실행 시간
이식성	컴파일러는 거의 모든 운영 체제에서 사용할 수 있지만 모든 대상에 대해 코드를 컴파일해야 합니다.	컴파일된 바이트 코드는 많은 운영 체제에서 실행할 수 있습니다
암시적 변환	기본 제공 형식에 대한 허용	안전한 경우에만 허용됩니다.
C와의 호환성	extern C 코드와 완벽하게 호환	호환되지 않음
모듈화	라이브러리와 헤더로 수행	언어에 내장

 

 

 

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3. C# 대 C++의 특징

 

속도와 메모리 효율성에 관해서는 C++가 확실한 승자입니다. 그러나 좋은 C# 라이브러리를 쉽게 사용할 수 있지만 C++에 사용할 수 있는 라이브러리가 없는 경우 C#은 궁극적으로 더 빠른 솔루션을 제공할 수 있으며 C++ 구현은 더 느려질 수 있습니다. 일반적으로 C#에서 개발 속도가 더 빠릅니다. 응용 프로그램이 시간이 중요한 작업을 수행하지 않는 경우 오류가 발생하기 쉬운 언어를 선택하는 것이 좋습니다.

 

전통적으로 C++는 Windows가 아닌 환경에 적합한 선택이었지만 Microsoft가 .NET의 오픈 소스 구현을 장려하기 시작하면서 상황이 바뀌었습니다. 동일한 C# 바이트 코드는 거의 모든 플랫폼에서 실행할 수 있으므로 이식성을 단순화할 때 선택하는 언어입니다.

 

리플렉션으로 인해 C#은 원격 함수 호출 또는 런타임에 사용할 수 있는 정보를 사용하여 코드를 생성해야 하는 유사한 기능을 지원해야 하는 라이브러리를 작성할 때 더 합리적인 선택입니다.

두 언어 모두 모듈식 디자인을 지원하지만 C++에서는 유지 관리하기가 더 어려우며, C로 설계된 헤더를 사용하여 해당 기능을 구현하는 방법은 이제 보다 현대적인 접근 방식을 능가합니다. 이로 인해 일반적으로 C++ 컴파일 시간이 바이트 코드에 대한 C#의 컴파일 시간보다 훨씬 길어집니다.

 

C++는 더 복잡한 언어이므로 C++ 프로그래머는 그 반대의 경우보다 C#으로 더 쉽게 전환할 수 있습니다. 그러나 팀에 C++ 및 C# 개발자가 모두 포함된 경우 두 언어를 혼합할 수 있습니다.

 

고성능이 필요한 경우 거의 모든 상황에서 C++가 정답입니다. "고성능"은 코드를 나타냅니다. 시간이 중요한 작업을 위해 쉽게 사용할 수 있는 라이브러리를 사용하는 경우 코드 성능이 결정적인 요인이 아닐 수 있습니다.

성능이 중요하지 않은 경우 개발 시간을 고려해야 합니다. 처음부터 시작할 수 있다면 C#으로 프로젝트를 개발하는 것이 더 나은 선택일 수 있습니다.