Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 31471
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

... 91  92  93  94  95  96  97  98  [99]  100  101  102  103  104  105  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11457정성태2/17/201824079.NET Framework: 732. C# - Task.ContinueWith 설명 [1]파일 다운로드1
11456정성태2/17/201829810.NET Framework: 731. C# - await을 Task 타입이 아닌 사용자 정의 타입에 적용하는 방법 [7]파일 다운로드1
11455정성태2/17/201818714오류 유형: 451. ASP.NET Core - An error occurred during the compilation of a resource required to process this request.
11454정성태2/12/201827595기타: 71. 만료된 Office 제품 키를 변경하는 방법
11453정성태1/31/201819546오류 유형: 450. Azure Cloud Services(classic) 배포 시 "Certificate with thumbprint ... doesn't exist." 오류 발생
11452정성태1/31/201825077기타: 70. 재현 가능한 최소한의 예제 프로젝트란? [3]파일 다운로드1
11451정성태1/24/201819290디버깅 기술: 111. windbg - x86 메모리 덤프 분석 시 닷넷 메서드의 호출 인자 값 확인
11450정성태1/24/201834576Windows: 146. PowerShell로 원격 프로세스(EXE, BAT) 실행하는 방법 [1]
11449정성태1/23/201821931오류 유형: 449. 단위 테스트 - Could not load file or assembly 'Microsoft.VisualStudio.QualityTools.VideoRecorderEngine' or one of its dependencies. [1]
11448정성태1/20/201819483오류 유형: 448. Fakes를 포함한 단위 테스트 프로젝트를 빌드 시 CS0619 관련 오류 발생
11447정성태1/20/201820810.NET Framework: 730. dotnet user-secrets 명령어 [2]파일 다운로드1
11446정성태1/20/201821830.NET Framework: 729. windbg로 살펴보는 GC heap의 Segment 구조 [2]파일 다운로드1
11445정성태1/20/201819707.NET Framework: 728. windbg - 눈으로 확인하는 Workstation GC / Server GC
11444정성태1/19/201819785VS.NET IDE: 125. Visual Studio에서 Selenium WebDriver를 이용한 웹 브라우저 단위 테스트 구성파일 다운로드1
11443정성태1/18/201820394VC++: 124. libuv 모듈 살펴 보기
11442정성태1/18/201818161개발 환경 구성: 353. ASP.NET Core 프로젝트의 "Enable unmanaged code debugging" 옵션 켜는 방법
11441정성태1/18/201816681오류 유형: 447. ASP.NET Core 배포 오류 - Ensure that restore has run and that you have included '...' in the TargetFrameworks for your project.
11440정성태1/17/201819974.NET Framework: 727. ASP.NET의 HttpContext.Current 구현에 대응하는 ASP.NET Core의 IHttpContextAccessor/HttpContextAccessor 사용법파일 다운로드1
11439정성태1/17/201824871기타: 69. C# - CPU 100% 부하 주는 프로그램파일 다운로드1
11438정성태1/17/201819574오류 유형: 446. Error CS0234 The type or namespace name 'ITuple' does not exist in the namespace
11437정성태1/17/201818894VS.NET IDE: 124. Platform Toolset 설정에 따른 Visual C++의 헤더 파일 기본 디렉터리
11436정성태1/16/201821141개발 환경 구성: 352. ASP.NET Core (EXE) 프로세스가 IIS에서 호스팅되는 방법 - ASP.NET Core Module(AspNetCoreModule) [4]
11435정성태1/16/201822229개발 환경 구성: 351. OWIN 웹 서버(EXE)를 IIS에서 호스팅하는 방법 - HttpPlatformHandler (Reverse Proxy)파일 다운로드2
11434정성태1/15/201822614개발 환경 구성: 350. 사용자 정의 웹 서버(EXE)를 IIS에서 호스팅하는 방법 - HttpPlatformHandler (Reverse Proxy)파일 다운로드2
11433정성태1/15/201820726개발 환경 구성: 349. dotnet ef 명령어 사용을 위한 준비
11432정성태1/11/201826460.NET Framework: 726. WPF + Direct2D + SharpDX 출력 C# 예제파일 다운로드2
... 91  92  93  94  95  96  97  98  [99]  100  101  102  103  104  105  ...