Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 31484
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 
(연관된 글이 3개 있습니다.)

C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식

C# 람다 함수 내에서의 변수 캡처 방식을 한번 살펴볼까요?

예제는 다음의 글에 있는 것으로,

Action 대리자
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.action

가져다 쓰겠습니다.

using System;
using System.Windows.Forms;

public class Name
{
    private string instanceName;

    public Name(string name)
    {
        this.instanceName = name;
    }

    public void DisplayToWindow()
    {
        MessageBox.Show(this.instanceName);
    }
}

public class LambdaExpression
{
    public static void Main()
    {
        Name testName = new Name("Koani");
        Action showMethod = () => testName.DisplayToWindow();
        showMethod();
    }
}

C# 컴파일러는 이런 구문을 만나면 람다 함수내에 캡처되는 변수와 람다 메서드의 코드를 담은 클래스를 컴파일 시에 만들어 둡니다. 가령 다음과 같은 식입니다.

public class [임시클래스]
{
    Name _name;

    public void _f()
    {
        _name.DisplayToWindow(); // showMethod에 넣었던 Lambda 메서드 body
    }
}

그리곤 원래의 소스코드를 다음과 같이 바꿉니다.

public static void Main()
{
    [임시클래스] _var = new [임시클래스]();

    _var._name = new Name("Koani");
    Action showMethod = _var._f;

    showMethod();
}

간단하지요? ^^




이 원칙에 기반해서 C#의 변수 캡처에 대한 주의 사항으로 잘 나오는 예제를 한번 볼까요?

// http://stackoverflow.com/questions/451779/how-to-tell-a-lambda-function-to-capture-a-copy-instead-of-a-reference-in-c

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            actions.Add(() => Console.WriteLine(i));
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }

        // 기대하던 출력: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
        // 실제 출력:    10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10
    }
}

위의 코드를 작성한 개발자의 기대값과 실제값은 다릅니다. 왜냐하면, C# 컴파일러는 i 값에 대한 변수를 다음과 같이 임시 생성한 클래스의 변수로 대체해 버리기 때문입니다.

// http://stackoverflow.com/questions/451779/how-to-tell-a-lambda-function-to-capture-a-copy-instead-of-a-reference-in-c

using System;
using System.Collections.Generic;

public class [임시클래스]
{
    public int _i;
    public void _f()
    {
        Console.WriteLine(_i);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        [임시클래스] _var = new [임시클래스]();

        for (_var._i = 0; _var._i < 10; ++_var._i)
        {
            actions.Add(_var._f);
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }
    }
}

만약, 개발자가 원래 의도했던 대로 나오게 하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 그럼 다음과 같이 해야 합니다.

using System;
using System.Collections.Generic;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            int v = i;
            actions.Add(() => Console.WriteLine(v));
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }
    }
}

이렇게 되면 C# 컴파일러는 i가 아닌 v 변수값을 캡처하기 위해 다음과 같은 식으로 for 루프 내에서 임시클래스를 생성하게 됩니다.

// http://stackoverflow.com/questions/451779/how-to-tell-a-lambda-function-to-capture-a-copy-instead-of-a-reference-in-c

using System;
using System.Collections.Generic;

public class [임시클래스]
{
    public int _v;
    public void _f()
    {
        Console.WriteLine(_i);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            [임시클래스] _var = new [임시클래스]();
            _var._v = i;
            actions.Add(_var._f);
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }
    }
}

대충 감이 오시나요? ^^ 결국, "마법은 없습니다."

이제 C# 공식 문서의 내용을 보면,

Lambda Expressions (C# Programming Guide)
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/operators/lambda-expressions

람다 함수 내에서의 변수 제약이 이해가 됩니다.

  • A variable that is captured will not be garbage-collected until the delegate that references it becomes eligible for garbage collection.
  • Variables introduced within a lambda expression are not visible in the outer method.
  • A lambda expression cannot directly capture a ref or out parameter from an enclosing method.
  • A return statement in a lambda expression does not cause the enclosing method to return.
  • A lambda expression cannot contain a goto statement, break statement, or continue statement that is inside the lambda function if the jump statement’s target is outside the block. It is also an error to have a jump statement outside the lambda function block if the target is inside the block.

참고로, 자바의 변수 캡처 처리 방식과 비교해 보고 싶다면 다음의 글을 참고하세요.

자바 8과 C#의 람다(Lambda) 지원에 대한 비교
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/1685




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/31/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2015-06-30 05시02분
[spowner] 감사합니다
[guest]
2015-06-30 12시33분
[wafe] 재미있게도 foreach 의 경우에는 capture 룰이 다릅니다 ㅎㅎ c# 5(vs 2012)의 breaking change 중의 하나죠.
[guest]
2015-06-30 12시52분
wafe 님 의견 감사합니다. ^^

Has foreach's use of variables been changed in C# 5?
; http://stackoverflow.com/questions/12112881/has-foreachs-use-of-variables-been-changed-in-c-sharp-5

결국 C# 4에서는 IEnumerator.Current로 받을 변수를 while 문 바깥에 생성했는데, C# 5에서는 안쪽으로 넣었군요. ^^
정성태

... 106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  [118]  119  120  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
10975정성태5/20/201623181Math: 17. C# - 복소수 타입의 승수를 지원하는 Power 메서드파일 다운로드1
10974정성태5/20/201623728.NET Framework: 588. C# - OxyPlot 라이브러리로 복소수 표현파일 다운로드1
10973정성태5/20/201628757.NET Framework: 587. C# Plotting 라이브러리 OxyPlot [3]파일 다운로드1
10972정성태5/19/201627869Math: 16. C# - 갈루아 필드 GF(2) 연산 [3]파일 다운로드1
10971정성태5/19/201620677오류 유형: 334. Visual Studio - 빌드 시 경고 warning MSB3884: Could not find rule set file "...". [2]
10970정성태5/19/201625012오류 유형: 333. OxyPlot 라이브러리의 컨트롤을 Toolbox에 등록 시 오류 [2]
10969정성태5/18/201624327.NET Framework: 586. C# - 파일 확장자에 연결된 프로그램을 등록하는 방법 (3) - "Open with" 목록에 등록파일 다운로드1
10968정성태5/18/201619336오류 유형: 332. Visual Studio - 단위 테스트 생성 시 "Design time expression evaluation" 오류 메시지
10967정성태5/12/201624402.NET Framework: 585. C# - 파일 확장자에 연결된 프로그램을 등록하는 방법 (2) - 웹 브라우저가 다운로드 후 자동 실행
10966정성태5/12/201632046.NET Framework: 584. C# - 파일 확장자에 연결된 프로그램을 등록하는 방법 (1) - 기본 [1]파일 다운로드1
10965정성태5/12/201624068디버깅 기술: 81. try/catch로 조용히 사라진 예외를 파악하고 싶다면?
10964정성태5/12/201622692오류 유형: 331. ASP.NET에서 System.BadImageFormatException 예외가 발생하는 경우
10963정성태5/11/201624955VS.NET IDE: 107. Visual Studio 2015의 "DTAR_..." 특수 폴더가 생성되는 문제파일 다운로드2
10962정성태5/11/201624992오류 유형: 330. Visual Studio 단위 테스트 시 DisconnectedContext 예외 발생
10961정성태5/11/201624835.NET Framework: 583. 문제 재현 - Managed Debugging Assistant 'DisconnectedContext' has detected a problem in '...'파일 다운로드1
10960정성태5/10/201622281오류 유형: 329. ATL 메서드 추가 마법사 창에서 8ce0000b 오류 발생
10959정성태5/9/201624868.NET Framework: 582. CLR Profiler - 별도 정의한 .NET 코드를 호출하도록 IL 코드 변경파일 다운로드1
10958정성태5/6/201651897개발 환경 구성: 284. "Let's Encrypt"에서 제공하는 무료 SSL 인증서를 IIS에 적용하는 방법 (1) [3]
10957정성태5/3/201627187오류 유형: 328. 윈도우 백업 시 오류 - 0x80780166 두 번째 이야기 [1]
10956정성태5/3/201622728Windows: 117. BitLocker - This device can't use a Trusted Platform Module.
10955정성태5/3/201629406.NET Framework: 581. C# - 순열(Permutation) 예제 코드파일 다운로드2
10954정성태5/3/201630374.NET Framework: 580. C# - 조합(Combination) 예제 코드 [2]파일 다운로드1
10953정성태5/2/201619870.NET Framework: 579. Assembly.LoadFrom으로 로드된 어셈블리의 JIT 컴파일 코드 공유?파일 다운로드1
10952정성태5/2/201622037.NET Framework: 578. 도메인 중립적인 어셈블리가 비-도메인 중립적인 어셈블리를 참조하는 경우파일 다운로드1
10951정성태5/2/201619947.NET Framework: 577. CLR Profiler로 살펴보는 SharedDomain의 모듈 로드 동작파일 다운로드1
10950정성태5/2/201626343.NET Framework: 576. 기본적인 CLR Profiler 소스 코드 설명 [2]파일 다운로드2
... 106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  [118]  119  120  ...