Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 22665
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

1  2  3  [4]  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13541정성태1/29/20241980VS.NET IDE: 188. launchSettings.json의 useSSL 옵션
13540정성태1/29/20242119Linux: 69. 리눅스 - "Docker Desktop for Windows" Container 환경에서 IPv6 Loopback Address 바인딩 오류
13539정성태1/26/20242372개발 환경 구성: 703. Visual Studio - launchSettings.json을 이용한 HTTP/HTTPS 포트 바인딩
13538정성태1/25/20242428닷넷: 2211. C# - NonGC(FOH) 영역에 .NET 개체를 생성파일 다운로드1
13537정성태1/24/20242543닷넷: 2210. C# - Native 메모리에 .NET 개체를 생성파일 다운로드1
13536정성태1/23/20242603닷넷: 2209. .NET 8 - NonGC Heap / FOH (Frozen Object Heap) [1]
13535정성태1/22/20242488닷넷: 2208. C# - GCHandle 구조체의 메모리 분석
13534정성태1/21/20242261닷넷: 2207. C# - SQL Server DB를 bacpac으로 Export/Import파일 다운로드1
13533정성태1/18/20242490닷넷: 2206. C# - TCP KeepAlive의 서버 측 구현파일 다운로드1
13532정성태1/17/20242368닷넷: 2205. C# - SuperSimpleTcp 사용 시 주의할 점파일 다운로드1
13531정성태1/16/20242294닷넷: 2204. C# - TCP KeepAlive에 새로 추가된 Retry 옵션파일 다운로드1
13530정성태1/15/20242214닷넷: 2203. C# - Python과의 AES 암호화 연동파일 다운로드1
13529정성태1/15/20242096닷넷: 2202. C# - PublishAot의 glibc에 대한 정적 링킹하는 방법
13528정성태1/14/20242242Linux: 68. busybox 컨테이너에서 실행 가능한 C++, Go 프로그램 빌드
13527정성태1/14/20242158오류 유형: 892. Visual Studio - Failed to launch debug adapter. Additional information may be available in the output window.
13526정성태1/14/20242248닷넷: 2201. C# - Facebook 연동 / 사용자 탈퇴 처리 방법
13525정성태1/13/20242213오류 유형: 891. Visual Studio - Web Application을 실행하지 못하는 IISExpress
13524정성태1/12/20242300오류 유형: 890. 한국투자증권 KIS Developers OpenAPI - GW라우팅 중 오류가 발생했습니다.
13523정성태1/12/20242100오류 유형: 889. Visual Studio - error : A project with that name is already opened in the solution.
13522정성태1/11/20242242닷넷: 2200. C# - HttpClient.PostAsJsonAsync 호출 시 "Transfer-Encoding: chunked" 대신 "Content-Length" 헤더 처리
13521정성태1/11/20242306닷넷: 2199. C# - 한국투자증권 KIS Developers OpenAPI의 WebSocket Ping, Pong 처리
13520정성태1/10/20242077오류 유형: 888. C# - Unable to resolve service for type 'Microsoft.Extensions.ObjectPool.ObjectPool`....'
13519정성태1/10/20242137닷넷: 2198. C# - Reflection을 이용한 ClientWebSocket의 Ping 호출파일 다운로드1
13518정성태1/9/20242387닷넷: 2197. C# - ClientWebSocket의 Ping, Pong 처리
13517정성태1/8/20242219스크립트: 63. Python - 공개 패키지를 이용한 위성 이미지 생성 (pystac_client, odc.stac)
13516정성태1/7/20242344닷넷: 2196. IIS - AppPool의 "Disable Overlapped Recycle" 옵션의 부작용
1  2  3  [4]  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...