IEnumerator는 언제나 읽기 전용일까?
다음과 같은 질문이 있었습니다.
Foreach loop안에서 generic list에 있는 아이템을 지울수 있나요??
; http://social.msdn.microsoft.com/Forums/ko-KR/visualcsharpko/thread/8dca9151-15be-403d-91d1-2f6c11758bf0
다들, '경험상' 아시겠지만 foreach 내부에서는 컬렉션 목록의 변경(삭제/추가)이 허용되지 않습니다. 그 때문에, 간단하게 그냥 '읽기 전용'이라고 생각하시는 것이 속편합니다.
그런데... 사실, '읽기 전용'이라는 것은 구현하기 나름입니다. 즉, 개발자가 구현한 컬렉션에서 GetEnumerator() 결과로 반환하는 인스턴스가 '읽기 전용'이어야 하는 것에 대해서는 개발자 마음이라는 것입니다.
닷넷조차도, 일반적인 배열 인스턴스에 대해서는 읽기 전용의 Enumerator 인스턴스를 반환하지는 않습니다. 일례로, 다음과 같은 코드는 오류가 발생하지만,
ArrayList al = new ArrayList();
al.Add(5); al.Add(6); al.Add(7); al.Add(8);
foreach (var aElem in al)
{
al.Reverse(); // 예외: Collection was modified; enumeration operation may not execute
}
이를 배열로 바꾸면 오류가 발생하지 않습니다.
int[] t = new int[] { 5, 6, 7, 8 };
IEnumerator e = t.GetEnumerator();
while (e.MoveNext())
{
Console.WriteLine(e.Current);
Array.Reverse(t);
}
// 출력 결과: 5, 7, 7, 5
물론, 출력 결과에 나온 대로 IEnumerator 열람에 대한 결과를 사용자가 예측하기가 쉽지 않기 때문에 '읽기 전용'으로 두는 것이 바람직하다는 것을 직관적으로 알 수 있습니다.
그런데... 둘 간에는 어떤 차이가 있는 것일까요? 우선, 일반적인 배열에서 반환하는 IEnumerator를 살펴보면, BCL 소스 코드에서 다음과 같이 구현된 것을 확인할 수 있습니다. (닷넷의 모든 배열은 Array 개체입니다.)
public abstract class Array
{
...[생략]...
public IEnumerator GetEnumerator()
{
int lowerBound = this.GetLowerBound(0);
if ((this.Rank == 1) && (lowerBound == 0))
{
return new SZArrayEnumerator(this);
}
return new ArrayEnumerator(this, lowerBound, this.Length);
}
private sealed class SZArrayEnumerator : IEnumerator, ICloneable
{
...[생략]...
public bool MoveNext()
{
if (this._index < this._endIndex)
{
this._index++;
return (this._index < this._endIndex);
}
return false;
}
}
}
보시는 것처럼, SZArrayEnumerator.MoveNext는 인덱스 값만을 증가시킬 뿐 아무런 예외도 발생하지 않습니다.
하지만, ArrayList는 다릅니다.
public class ArrayList : ...[생략]...
{
private int _version;
...[생략]...
public virtual IEnumerator GetEnumerator()
{
return new ArrayListEnumeratorSimple(this);
}
private sealed class ArrayListEnumeratorSimple : IEnumerator, ICloneable
{
private int version;
internal ArrayListEnumeratorSimple(ArrayList list)
{
...[생략]...
this.version = list._version;
}
...[생략]...
public bool MoveNext()
{
if (this.version != this.list._version)
{
throw new InvalidOperationException(Environment.GetResourceString("InvalidOperation_EnumFailedVersion"));
}
...[생략]...
}
}
}
부가적으로, 컬렉션의 version 필드와 ArrayListEnumeratorSimple 개체가 생성되었을 때 보관한 version 필드의 값을 검사하는 코드가 추가되어 있습니다. 당연히, ArrayList의 Remove/Add 관련 메서드들은 _version 필드에 대한 값을 변경하는 코드를 포함하고 있고!
public class ArrayList : ...[생략]...
{
...[생략]...
public virtual int Add(object value)
{
if (this._size == this._items.Length)
{
this.EnsureCapacity(this._size + 1);
}
this._items[this._size] = value;
this._version++;
return this._size++;
}
}
마찬가지로, List<T>나 기타 닷넷에 구현된 모든 컬렉션들이 위와 같이 Add/Remove에서 _version 필드를 업데이트하고 있습니다. 여러분들도 역시 자신만의 컬렉션을 만들게 된다면 위와 같이 _version 필드를 두어 '읽기 전용'인 Enumerator 관리를 해주는 것이 좋습니다.
참고로, 위의 지식을 바탕으로 재미 삼아 ^^ List<T>의 Enumerator 내에서 삭제를 할 수 있는 코드를 다음과 같이 만들어 보는 것도 가능합니다.
List<int> intList = new List<int>();
intList.Add(5); intList.Add(6); intList.Add(7); intList.Add(8);
IEnumerator eList = intList.GetEnumerator();
while (eList.MoveNext())
{
intList.Remove((int)eList.Current);
DecrementField(eList, "index");
DecrementField(intList, "_version");
}
Console.WriteLine(intList.Count); // 출력 결과: 0
private static void DecrementField(object objTarget, string fieldName)
{
FieldInfo versionField = objTarget.GetType().GetField(fieldName,
BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.GetField | BindingFlags.Instance);
int current = (int)versionField.GetValue(objTarget);
versionField.SetValue(objTarget, current - 1);
}
물론, 위와 같이 구현하느니... 차라리 intList.Clear() 하는 것이 더 낫습니다. ^^
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