Unity Chapter 3. C# 프로그래밍 [기본]

Date: 2020.06.13 Updated: 2020.06.13

카테고리: Unity Lesson 1

태그: C Sharp Unity Game Engine

인프런에 있는 이제민님의 레트로의 유니티 C# 게임 프로그래밍 에센스 강의를 듣고 정리한 필기입니다. 😀
🌜 [레트로의 유니티 C# 게임 프로그래밍 에센스] 강의 들으러 가기!

Chapter 3. C# 프로그래밍 : 기본

Microsoft C# 공식문서 보러가기
스크립트를 실행시키려면 스크립트를 적용할 hierarchy창의 오브젝트에 스크립트를 드래그 앤 드롭 해준 후 플레이 버튼을 누른다

변수와 함수의 이해

🚓 변수(variable) 🚓
- 값이 할당되는 이름
  - 그 값을 나중에 다시 쓰기 위해 이름을 붙임.
  - 그 자체로 값이 아닌 값을 가리키는 이름표
  - int gold = 1000 일 때 gold 변수 이름만 기억하면 1000 값을 찾아올 수 있다.
- 데이터 타입을 써주어야 한다. ex) int, float, bool, string
- 변수에 할당된 데이터는 게임 도중(런타임)에 얼마든지 접근하여 수정이 가능하다.
🚓 함수(Funcion) 🚓
- 미리 정해진 동작을 수행하는 코드 묶음
  - 공격 기능을 수행하는 코드를 미리 만들어두면 이 기능을 필요로 하는 여러 곳에서 재사용할 수 있다. 이 코드가 바로 함수가 되는 것.
```
// 몬스터를 공격할 때 수행할 기능
void Attack(Monster target, int damage, int point) 
{
    playAnimation();
    playSound();
    target.hp = target.hp - damage; // 몬스터의 체력
    exp = exp + point; // 경험치
}

Monster ork;  // 몬스터 종류 > 오크
Attack(ork, 5, 30); // 오크는 공격할 때마다 체력이 5밖에 안줄어 들지만 경험치를 많이 준다.

Monster goblin; // 몬스터 종류 > 고블린
Attack(goblin, 20, 5); // 고블린은 공격할 때마다 체력이 20이나 줄어 쉽지만 경험치를 5로 적게 준다.
```
- 함수의 Return 반환값
  - 함수 내부에서 일어나는 일은 밖에서 알 수가 없다.
  - 함수를 사용하는 쪽에다가 결과값을 꺼내주는 것이 바로 리턴 값
    - int num = getNumber();
  - 함수는 리턴한 직후 종료 됨.
  - 반환하는 값의 데이터 타입을 앞에 명시해주어야 한다. int getNumber() {...}
    - 리턴 값이 없을땐 void. (굳이 결과를 꺼내주지 않아도 된다.)

콘솔 출력 + C# 기본 변수

C# 스크립트 만들기

Project 창에서 Create - C# Script
새 스크립트를 만든 후 열어준다.
스크립트 또한 컴포넌트다. 사용자 지정 컴포넌트나 마찬가지.
스크립트 생성하면 있는 디폴트 코드
```
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;  

public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour 
{

  void Start()
  {
        
  }

  void Update()
  {
        
  }
}
```
- using UnityEngine;
  - 유니티 엔진에서 제공하는 코드를 사용할 것.
- public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour
  - 모든 컴포넌트들은 MonoBehaviour을 상속 받아야 유니티로부터 메세지를 받을 수 있다.
- void Start()
  - 게임이 실행될 때 유니티는 가장 먼저 Start 메세지부터 브로드캐스팅 한다.
  - 게임이 실행되자마자 이 컴포넌트가 실행할 내용.
  - 게임 시작될 때 딱 한번 실행 됨.
  - 따라서 컴포넌트를 초기화하는 내용이 주로 들어간다.
- void Update()
  - 매 프레임마다 계속해서 실행되는 부분
  - 게임 내내 계~속 실행되야 하는 컴포넌트라면 이 부분을 작성해야 함.

콘솔 출력

Debug.Log를 사용한다. using한 UnityEngine에 들어있다. 유니티 인터페이스의 Console창에 문자열이 출력된다.
Unity Console창에서 Clear on Play하면 이전에 쌓여있던 과거의 로그들이 정리된다.
Unity 에서 플레이 버튼을 누르면 Debug.Log로 입력한 문자열들이 콘솔에 출력될 것이다!

Debug.Log("유니티의 Console 창에 출력할 내용");
Debug.Log("Hello, World!");

스크립트를 오브젝트에 붙이기

스크립트를 드래그 해서 Hierarchy창의 해당 오브젝트에, 혹은 오브젝트 클릭 후 Inspector 창의 오브젝트에 대고 드롭 해주면 된다. 스크립트도 컴포넌트기 때문에 이렇게 오브젝트에 붙여주면 스크립트 내용대로 오브젝트가 기능하게 된다.

C# 기본 변수

void Start() 
{
  int age = 23;
  int money = -1000;

  Debug.Log(age);
  Debug.Log(money);

  float height = 169.1234567f; // float 4byte. 소수저

  double pi = 3.14159265359;

  bool isBoy = true;
  bool isGril = false;

  char grade = 'A'; // 한개의 문자
  string movieTitle = "Love Letter"; // 여러개의 문자

  Debug.Log("내 나이는! " + age); // "내 나이는! 23"
  Debug.Log("내가 가진 돈은!" + money); // "내가 가진 돈은! -1000"
  Debug.Log("원주율은! " + pi);  // "원주율은! 3.14159265359"
}

Start() 함수 안에 구현했으니 이 스크립트(컴포넌트)가 붙어진 오브젝트들은 플레이 버튼을 눌러 시작하자마자 1회 실행되어 콘솔창에 Debug.Log 내용을 출력할 것
소숫점 가진 실수
- float
  - 값의 끝에 f를 붙여주어 double과 구분한다.
  - 4byte
    - 소숫점 아래 7자리까지만 정확하다. 그 이상은 근삿값 처리.
- double
  - 8byte
    - 소숫점 아래 15자리까지 정확하다. 그 이상은 근삿값 처리.
- 게임은 정확성보다 성능이 더 중요하므로 용량을 더 적게 차지하는 float을 주로 사용한다.

var 키워드

var myName = "So Hyun";
// string var myName = "So Hyun"; 와 같다.

var는 마치 auto같은 것. 대입된 값의 자료형으로 데이터 타입을 추론한다. 추론하여 자동으로 타입을 결정해준다.

사칙연산 + 복합연산자

+, -, *, /, %
++num, num++, --num, num--
a += 2는 a = a + 2와 같다.

함수 + 스코프

함수 : 미리 만들어 놓고 필요할 때마다 재사용할 수 있는 코드 묶음

  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using UnityEngine;  

  public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour 
  {

    void Start()
    {
        float sizeOfCircle = 30f;

        float radius = GetRadius(sizeOfCircle); // 함수 사용하여 계산

        Debug.Log("원의 사이즈: " + sizeOfCircle + " 원의 반지름: " + radius);
    }

    float GetRadius(float size)
    {
      float pi = 3.14f;

      float tmp = size/pi;

      float radius = Mathf.Sqrt(tmp);

      return radius; // float 리턴
    }
  }

Mathf
- UnityEngine에서 제공하는
- 수학과 관련된 함수들이 미리 들어있는 함수 집합
- Mathf.Sqrt(tmp);
  - tmp의 제곱근을 구해주는 Mathf 내부의 함수
GetRadius 함수 내부의 float radius와 Start 함수 내부의 float radius는 이름만 같을 뿐 별개의 함수다.
둘이 서로 scope가 다르기 때문

형변환 + 조건문

형변환

  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using UnityEngine;  

  public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour 
  {

    void Start()
    {
       int height = 170;
       float heightDetail = 170.3f;

        heightDetail = height; // 에러 x 
        height = heightDetail; // 에러 o 

        height = (int)heightDetail; // 잃어버리는 정보 감수하고 직접 명시해 형변환
    }
  }

암묵적 형변환
- heightDetail = height;
  - 에러 X
  - 잃어버리는 정보가 없으면 컴파일러가 자동 형변환 해준다
    - 170을 float에 넣는건 정보 손실될게 딱히 없음.
- height = heightDetail;
  - 에러 O
  - heightDetail은 소수점이 있기 때문에 이를 int인 height에 넣으려고 하면 소수점을 버려야 하는 정보 손실이 일어나기 떄문
  - 따라서 이와 같이 정보손실이 일어나는 경우에는 자동 형변환을 해주지 않는다.
    - 프로그래머가 직접 명시적 형변환을 해주어야 함
명시적 형변환
- height = (int)heightDetail;
  - 소수점 잃어버리는 것을 감수하더라도 int에 넣겠다는 명시적 형변환
  - 170.3f 에서 0.3 소수점이 잘리고 170 값만 height에 대입된다.

조건문

  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using UnityEngine;  

  public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour 
  {

    void Start()
    {
       bool isGirl = true;

        if(isGirl != false)
        {
            Debug.Log("나는 여자야"); // 얘 출력
        }
        else
        {
            Debug.Log("나는 남자야");
        }

        isGirl = false;

        if (isGirl == true)
        {
            Debug.Log("나는 여자야"); 
        }
        else
        {
            Debug.Log("나는 남자야");  
            Debug.Log("나는 남자야");  // 얘 출력
        }

        int age = 17;

    }
  }

if 조건문에는 확실하게 ture, false bool 값이 나올 수 있는 조건식이 들어가야 한다.
==, !=, >, <, >=, <=
and : && (이항. 두 조건식을 엮음)
or : || (이항)
not : ! (단항)
else if : if 조건문이 false임과 동시에 또 새로운 조건문을 따짐
else : if문도, else if문도 다 false일 때 해당됨

bool타입을 정수 1, 0 으로 처리했던 C/C++과는 다르게 C#에서는 bool값을 `True`, `False`로 출력한다.

분기문 + 반복문

  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using UnityEngine;  

  public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour 
  {

    void Start()
    {
        int year = 2017;

        // 분기문 switch -> if-else문과 일맥상통 한다
        switch(year)   // 기준이 될 변수 
        {
            case 2012:  // year = 2012인 경우
                Debug.Log("레미제라블");
                break; 
            case 2016:  // year = 2016인 경우
                Debug.Log("곡성");
                break;
            case 2017:  // year = 2017인 경우
                Debug.Log("트랜스포머5");
                break;
            default:    // 어떠한 케이스에도 해당되지 않을 때.
                Debug.Log("년도가 해당사항 없음");
                break;
        }

        // 반복문
        for (int i = 0; i < 10; i = i + 2)      // 1. for    i = 0, 2, 4, 6, 8 이렇게 5번 반복
        {
            Debug.Log("현재 순번: " + i);
        }
        Debug.Log("루프 끝");

        bool isShot = false;
        int index = 0;
        int luckyNumber = 4;

        while (isShot == false)           // 2. while
        {
            index = index + 1;
            if (index == luckyNumber)
            {
                Debug.Log("총알에 맞았다!");
                isShot = true;
            }
            else
            {
                Debug.Log("총알에 맞지 않았다.");
            }
        }

        do    // 3. do-while. 처음 한번은 무조건 실행한다. while문은 조건문에 처음부터 맞지 않으면 아예 실행되지 않을 수도 있다.
        {
            Debug.Log("Do-while");
        } while (isShot == false);
    }
  }

배열

new 키워드를 이용하여 배열을 생성한다.

C++와는 다르게 배열 이름의 값을 바꿀 수 있나보다.

int[] scores = new int[10];
scores = new int[20]; //  이렇게 ! C++에서는 안되는데.. 

  using System.Collections;
  using System.Collections.Generic;
  using UnityEngine;  

  public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour 
  {

    void Start()
    {
        int[] scores = new int[10];

        scores[0] = 90;
        scores[1] = 45;
        scores[2] = 60;
        scores[3] = 70;
        scores[4] = 56;
        scores[5] = 80;
        scores[6] = 90;
        scores[7] = 100;
        scores[8] = 45;
        scores[9] = 14;

        // scores[10] = 30;  이건 out of index

        for(int i=0; i<10; i++)
        {
            Debug.Log("학생 " + i + "번째의 점수 "+ scores[i]);
        }

        scores = new int[20];  // 이렇게 하면 기존 원소들 싹~~~ 날라가고 새로운 20개 크기의 빈 배열이 할당됨.
    }
  }

클래스와 오브젝트 ⭐

개념

사과의 이상적이고 추상적인 모습(= 클래스)이 있다. 살짝 하트 모양이고 빨갛고 초록 꼭다리를 가지고 있는 등등 이런 모습. 그러나 현실 세계의 사과들(오브젝트)은 이 이상적인 모습에서 조금씩 다 다르다. 좀 멍든 사과라던가 초록색이라던가.. 그러나 대략적으로 사과의 추상적인 모습과 비교하여 이것들이 모두 사과임을 알 수 있다.

프로그래밍에서의 추상화(= `클래스`)와 구체화(= `오브젝트`)
- 클래스를 만들어 추상화를 해둔 후 오브젝트로 찍어내어 구체화 시키는 방식.
- 클래스는 붕어빵틀, 실제로 현실 세계에서 만들어진 붕어빵들은 오브젝트라고 생각하면 된다.
클래스
- 이상적인 세계에서 존재하는 원형, 단 하나의 기준
- 실제로는 존재하지 않는다.
- 가장 중요한 특성만 개략적으로 알려준다.
- 구체적인 수치가 없다.
- ex) Dog라는 클래스
  - 개의 추상적인 특징들을 묶어 담고 있음
오브젝트
- 실제 존재하는 것들
- 자기 자신을 스스로 챙길 수 있다.
- 하나의 온전한 단위
- 하나의 원본에서 파생 되어도, 서로 구분 가능하다.
- ex) Dog라는 클래스로 뽀삐, 몽자, 식빵이 라는 이름을 가진 각각의 실제 강아지들을 만든다. 이 세 마리의 강아지들은 공통적으로 Dog에서 파생됐지만 서로 연관이 없는 독립적인 개체이며 서로 구분된다..

코드

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Animal     // Animal 클래스
{
    public string name;  // 동물은 이름을 가지고 있다. public을 꼭 붙어주어야 외부에서도 보고 사용할 수 있다. (디폴트 private)
    public string sound; // 동물은 소리를 가지고 있다. public을 꼭 붙어주어야 외부에서도 보고 사용할 수 있다. (디폴트 private)
    public float weight; // 동물은 무게를 가지고 있다. public을 꼭 붙어주어야 외부에서도 보고 사용할 수 있다. (디폴트 private)
}

public class HelloClass : MonoBehaviour         
{
    void Start()
    {
        /* 각각의 동물 객체마다 name, sound, weight 속성을 가지고 있지만 값은 전부 다 다름.*/

        /*객체들은 서로 구분되고 독립적인 존재들*/

        Animal jack = new Animal();     // Animal 객체 "jack"을 찍어내어 탄생시킴
        jack.name = "JACK";     // name이 public이 아니였다면 에러
        jack.sound = "Bark";   // sound가 public이 아니였다면 에러
        jack.weight = 4.5f;   // weight이 public이 아니였다면 에러

        Animal annie = new Animal();     // Animal 객체 "annie"을 찍어내어 탄생시킴
        annie.name = "ANNIE";
        annie.sound = "Wee";
        annie.weight = 0.8f;

        Animal nate = new Animal();     // Animal 객체 "nate"을 찍어내어 탄생시킴
        nate.name = "NATE";
        nate.sound = "NYaa";
        nate.weight = 1.2f;

        nate = jack;         // jack이 가지고 있는 정보를 nate에 덮어 씌운다.
        nate.name = "JIMMY";  // ⭐ jack의 이름까지도 바뀐다! ⭐

        Debug.Log(jack.name);
        Debug.Log(nate.name);
    }
}

변수는 값을 가리키는 이름표임을 기억하자.

nate = jack;         // jack이 가지고 있는 정보를 nate에 덮어 씌운다.
nate.name = "JIMMY"; // ⭐ jack의 이름까지도 바뀐다! ⭐

객체들은 이름이 없는데 우리가 변수로 이름표를 붙여준 것 뿐이다.
nate = jack
- jack이 가지고 있는 정보를 nate에 덮어 씌운다.
- 이제 두 변수 nate와 jack가 기존의 jack이 혼자 가리키던 그 동일한 인스턴스를 가리키게 된다.
- 기존에 jack이 가리키던 인스턴스는 이름표(변수)가 2개가 됨. jack, nate 두개로 접근 가능해짐
  - 즉 이제 하나의 인스턴스를 두 변수가 가리키게 됨.
- 기존에 nate가 가리키던 인스턴스는 이름표(변수)가 없어져 접근할 방법이 없는 미아(가비지)가 되버린다.
  - C++에서는 이 같은 가비지들이 메모리 누수 문제를 일으키지 않도록 프로그래머가 직접 관리해야 했지만
  - Java와 C#에서는 가비지 콜렉터가 알아서 작동하여 이런 가비지들을 정리하고 메모리 해제시켜 주므로 프로그래머가 신경 쓸 필요가 없다.
- 변수는 3개지만 오브젝트는 2개인 현상이 되어버림
nate.name = "JIMMY"
- 따라서 jack.name 또한 “JIMMY”가 된다.

Call by Reference

기존에 미리 만들어져 존재하는 것을 가져와서 쓴다는 개념.

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class jump : MonoBehaviour
{

    public Rigidbody rb;    

    void Start()
    {
        rb.AddForce(0, 1000, 0);
    }

    void Update()
    {
        
    }
}

public Rigidbody rb;
- 변수는 오브젝트 그 자체가 아니라 오브젝트를 가리키는 이름표라는 것을 기억하자.
- public으로 해놓으면 유니티 인터페이스에서 Rigidbody 컴포넌트 객체를 드래그 앤 드롭할 수 있는 슬롯이 열린다.
  - 이 슬롯에 오브젝트에 실제로 현재 붙어있는 Rigidbody 컴포넌트를 드래그 앤 드롭하면 이제 rb라는 이름표가 가리키는 이 컴포넌트에 접근할 수 있게 된다.
rb.AddForce(0, 1000, 0);
- 이제 rb 변수(이름표)로 실존하는 이 컴포넌트를 접근할 수 있다.
- rb라는 이름으로 슬롯에 드래그 앤 드롭한 실존하는 이 컴포넌트에 접근하여 AddForce 기능을 하게끔 함.

🌜 개인 공부 기록용 블로그입니다. 오류나 틀린 부분이 있을 경우 
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