Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 31346
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)
13718정성태8/27/20247434오류 유형: 921. Visual C++ - error C1083: Cannot open include file: 'float.h': No such file or directory [2]
13717정성태8/26/20247029VS.NET IDE: 192. Visual Studio 2022 - Windows XP / 2003용 C/C++ 프로젝트 빌드
13716정성태8/21/20246767C/C++: 167. Visual C++ - 윈도우 환경에서 _execv 동작 [1]
13715정성태8/19/20247383Linux: 78. 리눅스 C/C++ - 특정 버전의 glibc 빌드 (docker-glibc-builder)
13714정성태8/19/20246761닷넷: 2295. C# 12 - 기본 생성자(Primary constructors) (책 오타 수정) [3]
13713정성태8/16/20247490개발 환경 구성: 721. WSL 2에서의 Hyper-V Socket 연동
13712정성태8/14/20247227개발 환경 구성: 720. Synology NAS - docker 원격 제어를 위한 TCP 바인딩 추가
13711정성태8/13/20248074Linux: 77. C# / Linux - zombie process (defunct process) [1]파일 다운로드1
13710정성태8/8/20248000닷넷: 2294. C# 13 - (6) iterator 또는 비동기 메서드에서 ref와 unsafe 사용을 부분적으로 허용파일 다운로드1
13709정성태8/7/20247766닷넷: 2293. C# - safe/unsafe 문맥에 대한 C# 13의 (하위 호환을 깨는) 변화파일 다운로드1
13708정성태8/7/20247550개발 환경 구성: 719. ffmpeg / YoutubeExplode - mp4 동영상 파일로부터 Audio 파일 추출
13707정성태8/6/20247791닷넷: 2292. C# - 자식 프로세스의 출력이 4,096보다 많은 경우 Process.WaitForExit 호출 시 hang 현상파일 다운로드1
13706정성태8/5/20247899개발 환경 구성: 718. Hyper-V - 리눅스 VM에 새로운 디스크 추가
13705정성태8/4/20248167닷넷: 2291. C# 13 - (5) params 인자 타입으로 컬렉션 허용 [2]파일 다운로드1
13704정성태8/2/20248126닷넷: 2290. C# - 간이 dotnet-dump 프로그램 만들기파일 다운로드1
13703정성태8/1/20247450닷넷: 2289. "dotnet-dump ps" 명령어가 닷넷 프로세스를 찾는 방법
13702정성태7/31/20247861닷넷: 2288. Collection 식을 지원하는 사용자 정의 타입을 CollectionBuilder 특성으로 성능 보완파일 다운로드1
13701정성태7/30/20248130닷넷: 2287. C# 13 - (4) Indexer를 이용한 개체 초기화 구문에서 System.Index 연산자 허용파일 다운로드1
13700정성태7/29/20247752디버깅 기술: 200. DLL Export/Import의 Hint 의미
13699정성태7/27/20248251닷넷: 2286. C# 13 - (3) Monitor를 대체할 Lock 타입파일 다운로드1
13698정성태7/27/20248209닷넷: 2285. C# - async 메서드에서의 System.Threading.Lock 잠금 처리파일 다운로드1
13697정성태7/26/20247932닷넷: 2284. C# - async 메서드에서의 lock/Monitor.Enter/Exit 잠금 처리파일 다운로드1
13696정성태7/26/20247469오류 유형: 920. dotnet publish - error NETSDK1047: Assets file '...\obj\project.assets.json' doesn't have a target for '...'
13695정성태7/25/20247455닷넷: 2283. C# - Lock / Wait 상태에서도 STA COM 메서드 호출 처리파일 다운로드1
13694정성태7/25/20247920닷넷: 2282. C# - ASP.NET Core Web App의 Request 용량 상한값 (Kestrel, IIS)
13693정성태7/24/20247244개발 환경 구성: 717. Visual Studio - C# 프로젝트에서 레지스트리에 등록하지 않은 COM 개체 참조 및 사용 방법파일 다운로드1
1  2  3  4  5  6  7  8  [9]  10  11  12  13  14  15  ...