Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 31545
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

... 181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  [194]  195  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
92정성태1/29/200518245.NET Framework: 23. Unmanaged 환경에서 Managed DLL에 정의된 메서드 호출 시 오류 확인하는 방법
91정성태11/14/200518846VC++: 12. VS.NET 2005 VC++ Debug: Expression: ( (state != ST_INVALID ) )
90정성태1/27/200519625.NET Framework: 22. Debug: The underlying connection was closed: Unable to connect to the remote server.
89정성태1/26/200524166VC++: 11. Delay Loaded DLL
87정성태1/23/200517762VS.NET IDE: 18. VS.NET 2005 Beta 1 - VC++ 프로젝트에서 Connection Point 구현시 버그
88정성태1/23/200517469    답변글 VS.NET IDE: 18.1. VS.NET 2003 : VC++ 프로젝트에서 Connection Point 추가시에도 버그
86정성태1/23/200523188.NET Framework: 21. Code Snippet - Enum과 관련된 다양한 형변환 [1]
85정성태1/23/200521317스크립트: 4. Windows 2003에서 BHO(Browser Helper Objects) 동작 안하는 현상 [1]
83정성태1/18/200526460.NET Framework: 20. System.AccessViolationException 예외가 발생한 한 예.
82정성태1/3/200519921VS.NET IDE: 17. Windows 운영 - 특정 사용자 또는 그룹에 대해서 파일 공유 접근 금지
79정성태1/20/200527862기타: 8. DELL Latitude D800 노트북 컴퓨터의 PC Beep 소음(!) 문제.
78정성태12/27/200420232VS.NET IDE: 16. MS 제품 관련 사용되는 TCP/IP 포트 열거파일 다운로드1
77정성태12/27/200420486VS.NET IDE: 15. Virtual CD-ROM Control Panel - ISO 이미지를 CD-ROM 드라이브처럼 접근하게 해주는 EXE 프로그램 [1]파일 다운로드1
76정성태12/27/200421540VS.NET IDE: 14. VPN 접속시 IP를 고정적으로 할당받는 방법 [1]
75정성태12/27/200417783VS.NET IDE: 13. VS.NET 2005 Beta 1 - Portfolio Explorer 에 등록된 Team Server 항목 삭제 방법
84정성태1/19/200518665    답변글 VS.NET IDE: 13.1. VS.NET 2005 Beta 1 : Team Server 에 등록된 포트폴리오 프로젝트 삭제 방법
74정성태12/26/200419284VS.NET IDE: 12. [시나리오] VS.NET 2005 Team Foundation Server을 Virtual Server에 설치 [1]
80정성태12/31/200418565    답변글 VS.NET IDE: 12.1. Client Tier, 즉 VS.NET 2005가 설치된 컴퓨터도 ActiveDirectory에 참여를 해야 합니다.
81정성태12/31/200420484    답변글 VS.NET IDE: 12.2. Tier 컴퓨터를 모두 영문으로 재구성
109정성태3/4/200515682    답변글 VS.NET IDE: 12.3. [보완] MS 공식 아티클 - Installing the December CTP Release of Visual Studio Team System
73정성태11/14/200517513.NET Framework: 19. VS.NET 2005 Team Foundation Server 설치오류 - 26204 예외
72정성태12/26/200418955.NET Framework: 18. .NET Framework 2.0 Beta 설치 후에 Windows SharePoint Service 오류 [1]
136정성태3/31/200518833    답변글 .NET Framework: 18.1. Windows Sharepoint Services 를 설치한 이후 ASP.NET 오류 문제
71정성태12/26/200417180VS.NET IDE: 11. SQL Server 2005 Beta 2 를 네트워크 드라이브로부터 설치시 오류
70정성태12/26/200420015VS.NET IDE: 10. WSS 설치 후 localhost 접근 보안 오류
69정성태12/5/200417096VS.NET IDE: 9. 다른 컴퓨터(방화벽 설치)에 설치된 SQL Server에 통합 인증을 할 때 필요한 포트
... 181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  [194]  195  ...