Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 22988
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

... 31  32  [33]  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12827정성태9/4/20218596스크립트: 27. 파이썬 - 웹 페이지 데이터 수집을 위한 scrapy Crawler 사용법 요약
12826정성태9/3/202110833.NET Framework: 1113. C# 10 - (12) 문자열 보간 성능 개선 [1]파일 다운로드1
12825정성태9/3/20218416개발 환경 구성: 603. GoLand - WSL 환경과 연동
12824정성태9/2/202117519오류 유형: 760. 파이썬 tensorflow - Dst tensor is not initialized. 오류 메시지
12823정성태9/2/20217066스크립트: 26. 파이썬 - PyCharm을 이용한 fork 디버그 방법
12822정성태9/1/202112323오류 유형: 759. 파이썬 tensorflow - ValueError: Shapes (...) and (...) are incompatible [2]
12821정성태9/1/20217969.NET Framework: 1112. C# - .NET 6부터 공개된 ISpanFormattable 사용법
12820정성태9/1/20218189VC++: 147. Golang - try/catch에 대응하는 panic/recover [1]파일 다운로드1
12819정성태8/31/20218339.NET Framework: 1111. C# - FormattableString 타입
12818정성태8/31/20217541Windows: 198. 윈도우 - 작업 관리자에서 (tensorflow 등으로 인한) GPU 연산 부하 보는 방법
12817정성태8/31/202110226스크립트: 25. 파이썬 - 윈도우 환경에서 directml을 이용한 tensorflow의 AMD GPU 사용 방법
12816정성태8/30/202115566스크립트: 24. 파이썬 - tensorflow 2.6 NVidia GPU 사용 방법 [2]
12815정성태8/30/20218662개발 환경 구성: 602. WSL 2 - docker-desktop-data, docker-desktop (%LOCALAPPDATA%\Docker\wsl\data\ext4.vhdx) 파일을 다른 디렉터리로 옮기는 방법
12814정성태8/30/202111080.NET Framework: 1110. C# 11 - 인터페이스 내에 정적 추상 메서드 정의 가능 (DIM for Static Members) [2]파일 다운로드1
12813정성태8/29/20219207.NET Framework: 1109. C# 10 - (11) Lambda 개선파일 다운로드1
12812정성태8/28/20218849.NET Framework: 1108. C# 10 - (10) 개선된 #line 지시자
12811정성태8/27/20219029Linux: 44. 윈도우 개발자를 위한 리눅스 fork 동작 방식 설명 (파이썬 코드)
12810정성태8/27/20217813.NET Framework: 1107. .NET Core/5+에서 동적 컴파일한 C# 코드를 (Breakpoint도 활용하며) 디버깅하는 방법 - #line 지시자파일 다운로드1
12809정성태8/26/20218482.NET Framework: 1106. .NET Core/5+에서 C# 코드를 동적으로 컴파일/사용하는 방법 [1]파일 다운로드1
12808정성태8/25/20219711오류 유형: 758. go: ...: missing go.sum entry; to add it: go mod download ...
12807정성태8/25/20219739.NET Framework: 1105. C# 10 - (9) 비동기 메서드가 사용할 AsyncMethodBuilder 선택 가능파일 다운로드1
12806정성태8/24/20217360개발 환경 구성: 601. PyCharm - 다중 프로세스 디버깅 방법
12805정성태8/24/20218611.NET Framework: 1104. C# 10 - (8) 분해 구문에서 기존 변수의 재사용 가능파일 다운로드1
12804정성태8/24/20219295.NET Framework: 1103. C# 10 - (7) Source Generator V2 APIs
12803정성태8/23/20219032개발 환경 구성: 600. pip cache 디렉터리 옮기는 방법
12802정성태8/23/20219252.NET Framework: 1102. .NET Conf Mini 21.08 - WinUI 3 따라해 보기 [1]
... 31  32  [33]  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  ...