Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (seongtaejeong at gmail.com)
홈페이지
첨부 파일

(시리즈 글이 9개 있습니다.)
닷넷: 2275. C# 13 - (1) 신규 이스케이프 시퀀스 '\e'
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13673

닷넷: 2277. C# 13 - (2) 메서드 그룹의 자연 타입 개선 (메서드 추론 개선)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13681

닷넷: 2286. C# 13 - (3) Monitor를 대체할 Lock 타입
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13699

닷넷: 2287. C# 13 - (4) Indexer를 이용한 개체 초기화 구문에서 System.Index 연산자 허용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13701

닷넷: 2291. C# 13 - (5) params 인자 타입으로 컬렉션 허용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13705

닷넷: 2294. C# 13 - (6) iterator 또는 비동기 메서드에서 ref와 unsafe 사용을 부분적으로 허용
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13710

닷넷: 2303. C# 13 - (7) ref struct의 interface 상속 및 제네릭 제약으로 사용 가능
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13752

닷넷: 2304. C# 13 - (8) 부분 메서드 정의를 속성 및 인덱서에도 확대
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13754

닷넷: 2305. C# 13 - (9) 메서드 바인딩의 우선순위를 지정하는 OverloadResolutionPriority 특성 도입 (Overload resolution priority)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13755




C# 13 - (6) iterator 또는 비동기 메서드에서 ref와 unsafe 사용을 부분적으로 허용

이 글의 실습은 현재(2024-08-05) Visual Studio 2022 Preview 버전(최소 17.11.p2)에서만 가능합니다.




yield 문을 사용하는 iterator 메서드 또는 비동기(async) 메서드는 스택상에 변수를 저장하는 경우 사용에 제한적일 수밖에 없습니다. 재현 코드를 이런 식으로 작성해 볼 수 있는데요,

internal class Program
{
    static int[] s_arr = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };

    static async Task Main(string[] args)
    {
        await CallAsync();
    }

    static IEnumerable EnumInts()
    {
        for (int i = 0; i < s_arr.Length; i ++)
        {
            ref int x = ref GetResult(1); // 1. 여기서 보관한 x는 현재 실행 중인 스레드 프레임의 스택에 위치
            yield return x; // 2. yield 이후 현재 스레드의 스택 프레임이 해제되고,
            Console.WriteLine(x); // 3. 다시 EnumInts 메서드 호출되었을 때는 달라진 스택 프레임으로 인해 x의 변수 접근에 오류 발생 가능
        }
    }

    private static async Task CallAsync()
    {
        ref int x = ref GetResult(1); // 1. 여기서 보관한 x는 현재 실행 중인 스레드의 스택에 위치

        await Task.Yield(); // 2. await 이후, 스레드가 바뀔 수 있고,

        Console.WriteLine(x); // error CS9217: A 'ref' local cannot be preserved across 'await' or 'yield' boundary. // 3. 따라서 여기서 접근하는 x는 이미 사라진 스택의 위치를 가리키므로 오류 발생 가능
    }

    private static ref int GetResult(int index)
    {
        return ref s_arr[index];
    }
}

보는 바와 같이 오류 발생의 여지가 있으므로 C# 컴파일러는 아예 컴파일 에러를 발생시킵니다. 그러니까, C# 13 컴파일러라고 해서 저 문제를 해결하지는 못합니다.

그런데, C# 12 이하의 경우 저런 상황에서 일괄적으로 컴파일 에러를 발생시킨다는 문제가 있습니다. 아래의 코드는 그 사례를 보여주는데,

static IEnumerable EnumInts()
{
    for (int i = 0; i < s_arr.Length; i ++)
    {
        ref int x = ref GetResult(1);
        Console.WriteLine(x); // 같은 스레드 스택 프레임 내에서 사용하므로 문제가 없지만 CS9217 컴파일 에러 발생, C# 13부터 OK

        yield return x;
    }
}

private static async Task CallAsync()
{
    await Task.Yield();

    ref int x = ref GetResult(1); // 같은 스레드 스택 내에서 ref 변수를 사용하므로 문제가 없지만,
    Console.WriteLine(x); // C# 12 이하에서는 여전히 CS9217 컴파일 오류 발생, C# 13부터 OK
}

엄밀히 저 정도는 허용이 되어야 함에도 불구하고 기존 C# 컴파일러는 iterator/async 메서드 내에서의 ref 변수 사용을 아예 허용하지 않게 막았습니다. 반면, C# 13 컴파일러부터는 허용하도록 바꾼 것이고!

Allow ref and unsafe in iterators and async
; https://github.com/dotnet/csharplang/blob/main/proposals/ref-unsafe-in-iterators-async.md

저런 걸 보면, 이젠 C# 컴파일러 개발팀의 여유가 느껴집니다. ^^ 그전에는 (아마도) 귀찮아서 전체 영역을 금지시켰다가, 이제 좀 시간이 나니 해당 영역에 대한 판단 조건을 좀 더 정교하게 처리하도록 개선했을 듯합니다.




관리 포인터라는 의미에서 ref가 문제 되는 것처럼, 위의 규칙은 네이티브 포인터를 사용하는 unsafe 코드 블록에도 유사하게 적용됩니다.

static IEnumerable<int> EnumInts()
{ // iterator 메서드의 내부 블록은 safe 문맥을 강제로 설정
    foreach (var i in s_arr)
    {
        unsafe // C# 12 이하에서는 iterator 메서드 블록 내 전역에서 unsafe 블록 사용 금지
        {
            int* p = null;
        }

        yield return i;
    }
}

그래서, 위의 코드는 C# 13부터 정상적으로 컴파일이 됩니다. 하지만 ref처럼 unsafe 블록 내에서 포인터 변수가 await을 가로질러 사용된 경우가 아닌 상황까지는 구분을 하지 못합니다.

foreach (var i in s_arr)
{
    unsafe
    {
        int* p = null;
        yield return i; // 포인터 변수 p가 yield 코드를 넘어 사용된 것은 아니지만,
                        // C# 13에서도 여전히 unsafe 문맥 내에서는 yield return을 사용할 수 없음
                        // 컴파일 에러 - error CS9238: Cannot use 'yield return' in an 'unsafe' block
    }
}

이하 비동기 메서드 내에서의 unsafe + await 호출은 C# 12와 바뀐 것은 없습니다. 즉, 원래도 아래와 같이 unsafe 내에서 await 호출을 하지 않는다면 C# 12에서도 허용했었고,

public static async Task CallAsync()
{
    unsafe {
        int* p = stackalloc int[2]; // unsafe 문맥 내에 await을 포함하지 않는 경우는 원래 허용!
    }

    await Task.Yield();
}

await 호출을 가로질러 포인터 변수를 사용하지 않았어도 여전히 C# 13에서 오류가 발생합니다.

public static async Task CallAsync2()
{
    unsafe
    {
        int* p = stackalloc int[2]; // 포인터 변수를 await을 가로질러 사용하지 않더라도,
        await Task.Yield(); // 여전히 C# 13 컴파일러에서도 오류 - error CS4004: Cannot await in an unsafe context
    }
}




마지막으로 문서에서는 lock 내에 yield를 사용하는 경우 경고를 발생시킨다고 하는데요,

  • Allow ref/ref struct locals and unsafe blocks in iterators and async methods provided they are used in code segments without any yield or await.
  • Warn about yield inside lock.

저 문장만으로는 설명이 너무 부족해 재현이 안 됩니다. 가령 아래의 코드는 C# 12와 C# 13에서 동일하게 아무런 경고 없이 컴파일 됩니다.

foreach (var i in s_arr)
{
    lock (_lock)
    {
        yield return i;
    }
}

다행히, 관련 이슈를 추적해 보면 저 문장이 의미하는 코드가 나옵니다. ^^

Async iterators permit yield return inside of lock blocks #72443
; https://github.com/dotnet/roslyn/issues/72443

await new C().ProcessValueAsync();

public class C
{
    public async Task ProcessValueAsync()
    {
        await foreach (int item in GetValuesAsync())
        {
            await Task.Delay(1);
        }
    }

    private async IAsyncEnumerable<int> GetValuesAsync()
    {
        await Task.Yield();
        lock (this)
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                yield return i;
            }
        }
    }
}

그러니까, 결국 비동기 메서드 내에서의 lock + yield인 상황이 문제였던 것입니다. 이에 대해서는 저도 예전 글에서 한번 설명한 적이 있는데요,

C# - async 메서드에서의 lock/Monitor.Enter/Exit 잠금 처리
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13697

어쨌든 C# 13에서는 저 상황에 대해 경고를 발생시킨다고 문서에는 쓰여 있지만, 실제로는 경고가 없습니다. 아마도, 아직 저 부분이 패치가 되지 않았을 가능성도 있는데요, 암튼 정식 버전이 나올 때까지 기다려 봐야겠습니다. ^^





[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/8/2024]

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
 




... 61  [62]  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12387정성태10/28/202018512.NET Framework: 957. C# - static 필드의 정보가 GC Heap에 저장될까요? [3]파일 다운로드1
12386정성태10/28/202019257Linux: 34. 사용자 정보를 함께 출력하는 리눅스의 ps 명령어 사용 방법
12385정성태10/28/202016590오류 유형: 673. openssl - req: No value provided for Subject Attribute CN, skipped
12384정성태10/27/202018916오류 유형: 672. AllowPartiallyTrustedCallers 특성이 적용된 어셈블리의 struct 멤버 메서드를 재정의하면 System.Security.VerificationException 예외 발생
12383정성태10/27/202018990.NET Framework: 956. C# 9.0 - (7) 패턴 일치 개선 사항(Pattern matching enhancements) [3]파일 다운로드1
12382정성태10/26/202016738오류 유형: 671. dotnet build - The local source '...' doesn't exist
12381정성태10/26/202018754VC++: 137. C++ stl map의 사용자 정의 타입을 key로 사용하는 방법 [1]파일 다운로드1
12380정성태10/26/202014715오류 유형: 670. Visual Studio - Squash_FailureCommitsReset
12379정성태10/21/202020294.NET Framework: 955. .NET 메서드의 Signature 바이트 코드 분석 [1]파일 다운로드2
12378정성태10/15/202019241.NET Framework: 954. C# - x86/x64 환경에 따라 달라지는 P/Invoke 함수의 export 이름 [1]파일 다운로드1
12377정성태10/15/202019664디버깅 기술: 172. windbg - 파일 열기 시점에 bp를 걸어 파일명 알아내는 방법(Managed/Unmanaged)
12376정성태10/15/202015749오류 유형: 669. windbg - sos의 name2ee 명령어 실행 시 "Failed to request module list." 오류
12375정성태10/15/202017278Windows: 177. 윈도우 탐색기에서 띄우는 cmd.exe 창의 디렉터리 구분 문자가 'Yen(&#0165;)' 기호로 나오는 경우 [1]
12374정성태10/14/202023180.NET Framework: 953. C# 9.0 - (6) 함수 포인터(Function pointers) [1]파일 다운로드2
12373정성태10/14/202016950.NET Framework: 952. OpCodes.Box와 관련해 IL 형식으로 직접 코딩 시 유의할 점
12372정성태10/13/202019349.NET Framework: 951. C# 9.0 - (5) 로컬 함수에 특성 지정 가능(Attributes on local functions)파일 다운로드1
12371정성태10/13/202018257개발 환경 구성: 519. Visual Studio의 Ctrl+Shift+U (Edit.MakeUppercase) 단축키가 동작하지 않는 경우
12370정성태10/13/202018469Linux: 33. Linux - nmcli를 이용한 고정 IP 설정
12369정성태10/12/202022121Windows: 176. Raymond Chen이 한글날에 밝히는 윈도우의 한글 자모 분리 현상 [3]
12368정성태10/12/202018217오류 유형: 668. VSIX 확장 빌드 - The "GetDeploymentPathFromVsixManifest" task failed unexpectedly.
12367정성태10/12/202030708오류 유형: 667. Ubuntu - Temporary failure resolving 'kr.archive.ubuntu.com' [2]
12366정성태10/12/202020052.NET Framework: 950. C# 9.0 - (4) 원시 크기 정수(Native ints) [1]파일 다운로드1
12365정성태10/12/202018398.NET Framework: 949. C# 9.0 - (3) 람다 메서드의 매개 변수 무시(Lambda discard parameters)파일 다운로드1
12364정성태10/11/202019391.NET Framework: 948. C# 9.0 - (2) localsinit 플래그 내보내기 무시(Suppress emitting localsinit flag)파일 다운로드1
12363정성태10/11/202021105.NET Framework: 947. C# 9.0 - (1) 대상으로 형식화된 new 식(Target-typed new expressions) [2]파일 다운로드1
12362정성태10/11/202017655VS.NET IDE: 151. Visual Studio 2019에 .NET 5 rc/preview 적용하는 방법
... 61  [62]  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  ...