C# 12 - 컬렉션 식(Collection Expressions)
이 문법은 현재(2023-09-18) "17.7 Preview 5"에 구현됐으므로 (17.7.4 정식 버전이 아닌) Preview 버전에서 테스트할 수 있습니다.
이번 구문은 파이썬/자바스크립트 등의 영향을 받았을 듯한데요, 컬렉션을 위한 초기화 구문으로 새롭게 대괄호([, ])를 지원하게 되었습니다.
// C# 11 이전
int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
// C# 12부터 추가로 지원
int[] a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8];
대괄호를 이용한 초기화 식은 위의 예제처럼 배열뿐만 아니라, Span(ReadOnlySpan)과 (C# 3.0의) Collection Initializer를 지원하는 타입 및 (C# 6.0의 확장 메서드로 추가할 수 있는) Add 이름을 갖는 메서드를 구현한 IEnumerable 상속 타입 또는 (Add를 포함하고 있으므로) ICollection 인터페이스를 구현한 타입에 적용할 수 있습니다.
using System.Collections;
namespace ConsoleApp2;
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
// C# 11 이하에서는 Span 초기화는 나눠서 했던 반면,
int[] a = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
Span<int> ints1 = a;
// C# 12부터는 컬렉션 리터럴을 활용해 한 줄로 처리 가능
Span<int> ints2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8];
// "IEnumerable + Add 확장 메서드" 또는 ICollection 인터페이스를 구현한 경우
// C# 11 이하는 컬렉션 초기화 구문을 사용,
MyType list1 = new MyType() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
// C# 12부터는 컬렉션 리터럴 사용 가능
MyType list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8];
// 가변 배열의 경우에도 컬렉션 리터럴 사용 가능
int[][] jaggedArray = [[1, 2, 3], [4], [5, 6]];
}
}
public class MyType : IEnumerable
{
public List<int> Values { get; set; } = new List<int>();
public IEnumerator GetEnumerator()
{
return Values.GetEnumerator();
}
}
public static class MyExtension
{
public static void Add(this MyType type, int value)
{
type.Values.Add(value);
}
}
또한, 초기화 구문 자체가 "식(Expression)"으로 평가되기 때문에 이외의 코드에서도 식이 쓰일 수 있는 환경이면 모두 적용하는 것이 가능합니다.
// 3항 연산자에도 쓸 수 있고,
List<int> list = (Environment.OSVersion.Version.Major > 4) ? [1, 2] : [3, 4];
ListArray([1, 2, 3]); // 함수의 인자로 직접 넘기는 것이 가능하며,
static void ListArray(List<int> list)
{
}
Array.ForEach([3, 4, 5], (elem) => Console.Write($"{elem}, ")); // 요소에 대한 타입 추론 지원, int[]로 결정
public class TestType
{
// 람다 함수에서도 사용 가능
public List<int> GetDefaults => [1, 2, 3];
}
// 하지만, 메서드의 (상수식을 요구하는) 기본 값으로는 설정할 수 없음
public void Output(int[] elems = [1, 2, 3]) // 컴파일 오류: error CS1736: Default parameter value for 'elems' must be a compile-time constant
{
}
이와 함께, 자바스크립트에서 지원하는 스프레드 연산자도 새롭게 추가되었습니다. 단지 차이점이라면 자바스크립트는 3개의 점이었지만 C# 12의 스프레드 연산자는 2개의 점으로 이뤄져 있습니다. 어쨌든 새로운 연산자를 이용하면 기존 목록을 연결하는 코드를 간단하게 표현할 수 있습니다.
int[] array1 = [1, 2, 3];
int[] array2= [4];
int[] array3 = [5, 6];
int[] array = [0, ..array1, ..array2, ..array3];
Array.ForEach(array, (elem) => Console.Write($"{elem}, ")); // 출력 결과: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
단지, 아직은 타입 추론 기능이 경우의 수를 모두 고려하진 않은 듯하므로 다음의 코드는 컴파일이 안 됩니다. 정식 버전에서 아래의 코드는 오류 없이 타입 추론이 돼 컴파일이 됩니다.
// 컴파일 에러: error CS0411: The type arguments for method 'Array.ForEach<T>(T[], Action<T>)' cannot be inferred from the usage. Try specifying the type arguments explicitly.
Array.ForEach([0, .. array1], (elem) => Console.Write($"{elem}, "));
물론, 약간의 힌트만 주면 빌드가 완료됩니다. ^^ 위의 코드는 아래와 같은 힌트를 주는 것과 같습니다.
Array.ForEach<int>([0, .. array1], (elem) => Console.Write($"{elem}, "));
당연하겠지만, 컬렉션 식의 사용은 결국 기존의 컬렉션 초기화 구문 또는 Add 함수를 호출하는 코드로 C# 컴파일러에 의해 자동으로 변경되는 식으로 처리됩니다.
예를 들어 아래의 C# 12 코드는,
int[] array1 = [1, 2, 3];
int[] array2 = [4];
int[] array3 = [5, 6];
int[] array = [0, .. array1, .. array2, .. array3];
이렇게 사전 변경돼 컴파일 처리를 하게 됩니다.
int[] array = new int[] { 1, 2, 3 };
int[] array2 = new int[] { 4 };
int[] array3 = new int[] { 5, 6 };
List<int> list = new List<int>();
list.Add(0);
foreach (int item in array)
{
list.Add(item);
}
foreach (int item in array2)
{
list.Add(item);
}
foreach (int item in array3)
{
list.Add(item);
}
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