Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 31450
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)
11432정성태1/11/201826412.NET Framework: 726. WPF + Direct2D + SharpDX 출력 C# 예제파일 다운로드2
11431정성태1/11/201824377.NET Framework: 725. C# - 동기 방식이면서 비동기 메서드(awaitable)처럼 구현한 사례 [9]
11430정성태1/10/201827822.NET Framework: 724. WPF + Direct2D 출력 C# 예제 [2]파일 다운로드1
11429정성태1/9/201818528개발 환경 구성: 348. ASP.NET Core 2.1 Preview 버전 적용 방법
11428정성태1/6/201821302개발 환경 구성: 347. WinForm 프로젝트를 WPF 프로젝트 유형으로 변경하는 방법파일 다운로드1
11427정성태1/5/201819329오류 유형: 445. vcpkg 빌드 오류 - Starting the CLR failed with HRESULT 80040153
11426정성태1/5/201828988오류 유형: 444. curl로 호출할 때 발생하는 오류 정리
11425정성태1/4/201819646개발 환경 구성: 346. ASP.NET Core Web Application을 IIS에서 호스팅하는 방법 (2)
11424정성태1/4/201819189개발 환경 구성: 345. ASP.NET Core 프로젝트를 명령행에서 빌드하는 방법
11423정성태1/3/201837419VC++: 123. 내가 만든 코드보다 OpenCV의 속도가 월등히 빠른 이유 [8]파일 다운로드2
11422정성태1/2/201827968.NET Framework: 723. C# - OpenCvSharp 사용 시 C/C++을 이용한 속도 향상 (for 루프 연산) [4]파일 다운로드1
11421정성태1/2/201819776오류 유형: 443. Visual Studio - nuget configuration is invalid
11420정성태12/30/201723978.NET Framework: 722. C# - Windows 10 운영체제의 데스크톱 앱에서 음성인식(SpeechRecognizer) 사용하는 방법 [3]파일 다운로드1
11419정성태12/23/201726101.NET Framework: 721. WebClient 타입의 ...Async 메서드 호출은 왜 await + 동기 호출 시 hang 현상이 발생할까요? [2]파일 다운로드1
11418정성태12/23/201735877.NET Framework: 720. 비동기 메서드 내에서 await 시 ConfigureAwait 호출 의미 [2]파일 다운로드1
11417정성태12/22/201721726.NET Framework: 719. Task를 포함하는 async 메서드의 동작 방식 [2]
11416정성태12/21/201719366.NET Framework: 718. AsyncTaskMethodBuilder.Create() 메서드 동작 방식 [2]
11415정성태12/21/201721056.NET Framework: 717. Task를 포함하지 않는 async 메서드의 동작 방식 [6]
11414정성태12/21/201728235.NET Framework: 716. async 메서드의 void 반환 타입 사용에 대하여파일 다운로드2
11413정성태12/20/201722496개발 환경 구성: 344. 윈도우 10 - TTS 및 음성 인식을 위한 환경 설정
11412정성태12/20/201725189.NET Framework: 715. C# - Windows 10 운영체제의 데스크톱 앱에서 TTS(SpeechSynthesizer) 사용하는 방법 [1]파일 다운로드1
11411정성태12/20/201723424사물인터넷: 15. 라즈베리 파이용 C++ 프로젝트에 SSL Socket 적용
11410정성태12/20/201735711.NET Framework: 714. SSL Socket 예제 - C/C++ 서버, C# 클라이언트 [1]파일 다운로드1
11409정성태12/18/201741736VC++: 122. 오픈 소스 라이브러리를 쉽게 빌드해 주는 "C++ Package Manager for Windows: vcpkg" [7]
11408정성태12/18/201721357.NET Framework: 713. C# - SharpDX + DXGI를 이용한 윈도우 화면 캡처 소스 코드 + Direct2D 출력 + OpenCV (2)파일 다운로드1
11407정성태12/18/201724230.NET Framework: 712. C# - SharpDX + DXGI를 이용한 윈도우 화면 캡처 소스 코드 + Direct2D 출력 + OpenCV [1]파일 다운로드1
... 91  92  93  94  95  96  97  98  99  [100]  101  102  103  104  105  ...