람다 식(C# 프로그래밍 가이드)

 

게시 날짜: 2016년 11월

System_CAPS_ICON_note.jpg 참고

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람다 식은 대리자 또는 식 트리 형식을 만드는 데 사용할 수 있는 익명 함수입니다. 람다 식을 사용하여 인수로 전달되거나 함수 호출 값으로 반환되는 로컬 함수를 쓸 수 있습니다. 람다 식은 LINQ 쿼리 식을 작성하는 데 특히 유용합니다.

람다 식을 만들려면 람다 연산자 => 왼쪽에 입력 매개 변수를 지정하고(있는 경우) 다른 쪽에 식이나 문 블록을 삽입합니다. 예를 들어 람다 식 x => x * x는 이름이 x인 매개 변수를 지정하고 x 제곱 값을 반환합니다. 다음 예제와 같이 대리자 형식에 이 식을 할당할 수도 있습니다.

delegate int del(int i);  
static void Main(string[] args)  
{  
    del myDelegate = x => x * x;  
    int j = myDelegate(5); //j = 25  
}  

식 트리 형식을 만들려면

using System.Linq.Expressions;  
  
namespace ConsoleApplication1  
{  
    class Program  
    {  
        static void Main(string[] args)  
        {  
            Expression<del> myET = x => x * x;  
        }  
    }  
}  

=> 연산자는 할당(=)과 우선 순위가 같고 오른쪽 결합성이 있습니다(연산자 문서의 "결합성" 단원 참조).

람다 식은 메서드 기반 LINQ 쿼리에서 Where<TSource> 같은 표준 쿼리 연산자 메서드의 인수로 사용됩니다.

Where<TSource> to Objects 및 Enumerable에서처럼 메서드 기반의 구문을 사용하여 LINQ 클래스에서 LINQ to XML 메서드를 호출하는 경우 매개 변수는 System.Func<T, TResult> 대리자 형식입니다. 람다 식은 이러한 대리자를 만드는 가장 간단한 방법입니다. 예를 들어 System.Linq.Queryable에서처럼 이 메서드를 LINQ to SQL 클래스에서 호출하는 경우 매개 변수 형식은 System.Linq.Expressions.Expression<Func>이고, 여기서 Func는 입력 매개 변수를 16개까지 가질 수 있는 임의의 Func 대리자입니다. 이 경우에도 람다 식을 사용하면 식 트리를 간단하게 만들 수 있습니다. 람다 식은 Where 호출과 비슷하게 보일 수 있지만 실제로 람다 식을 통해 생성되는 개체 형식은 다릅니다.

위의 예제에서 대리자 시그니처는 형식이 암시적으로 지정된 int 형식의 입력 매개 변수 하나를 포함하고 int를 반환합니다. 람다 식에도 입력 매개 변수 하나(x)와 컴파일러에서 int 형식으로 암시적으로 변환할 수 있는 반환 값이 있기 때문에 람다 식을 이 형식의 대리자로 변환할 수 있습니다. 형식 유추는 다음 단원에서 자세하게 설명합니다. 입력 매개 변수를 5로 사용하여 대리자를 호출하면 25라는 결과가 반환됩니다.

is 또는 as 연산자의 왼쪽에는 람다 식을 사용할 수 없습니다.

무명 메서드에 적용되는 모든 제한은 람다 식에도 적용됩니다. 자세한 내용은 무명 메서드을 참조하세요.

=> 연산자의 오른쪽에 식이 있는 람다 식을 식 람다라고 합니다. 식 람다는 식 트리를 만드는 데 광범위하게 사용됩니다. 식 람다는 식의 결과를 반환하며 기본 형식은 다음과 같습니다.

(input parameters) => expression  

괄호는 람다 식에 입력 매개 변수가 하나뿐인 경우에만 생략할 수 있고 그렇지 않으면 생략할 수 없습니다. 둘 이상의 입력 매개 변수는 다음과 같이 괄호로 묶고 쉼표로 구분해야 합니다.

(x, y) => x == y  

컴파일러에서 입력 형식을 유추할 수 없는 경우도 있습니다. 이와 같은 경우에는 다음 예제와 같이 형식을 명시적으로 지정할 수 있습니다.

(int x, string s) => s.Length > x  

입력 매개 변수가 0개이면 다음과 같이 빈 괄호를 지정합니다.

() => SomeMethod()  

위의 예제에서 식 람다의 본문은 메서드 호출로 구성될 수 있습니다. 하지만 SQL Server와 같은 .NET Framework 외부에서 평가되는 식 트리를 만드는 경우에는 람다 식에 메서드 호출을 사용하지 않아야 합니다. 이러한 메서드는 .NET 공용 언어 런타임의 컨텍스트 안에서만 의미가 있습니다.

문 람다는 다음과 같이 중괄호 안에 문을 지정한다는 점을 제외하면 식 람다와 비슷합니다.

(input parameters) => {statement;}  

문 람다의 본문에 지정할 수 있는 문의 개수에는 제한이 없지만 일반적으로 2-3개 정도만 지정합니다.

delegate void TestDelegate(string s);  
…  
TestDelegate myDel = n => { string s = n + " " + "World"; Console.WriteLine(s); };  
myDel("Hello");  

무명 메서드와 마찬가지로 문 람다는 식 트리를 만드는 데 사용할 수 없습니다.

asyncawait 키워드를 사용하여 비동기 처리를 통합하는 람다 식과 문을 쉽게 만들 수 있습니다. 예를 들어 다음 Windows Forms 예제에는 비동기 메서드 ExampleMethodAsync를 호출하고 기다리는 이벤트 처리기가 포함되어 있습니다.

public partial class Form1 : Form  
{  
    public Form1()  
    {  
        InitializeComponent();  
    }  
  
    private async void button1_Click(object sender, EventArgs e)  
    {  
        // ExampleMethodAsync returns a Task.  
        await ExampleMethodAsync();  
        textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\r\n";  
    }  
  
    async Task ExampleMethodAsync()  
    {  
        // The following line simulates a task-returning asynchronous process.  
        await Task.Delay(1000);  
    }  
}  

비동기 람다를 사용하여 동일한 이벤트 처리기를 추가할 수 있습니다. 이 처리기를 추가하려면 다음 예제에 표시된 것처럼 람다 매개 변수 목록에 async 한정자를 추가합니다.

public partial class Form1 : Form  
{  
    public Form1()  
    {  
        InitializeComponent();  
        button1.Click += async (sender, e) =>  
        {  
            // ExampleMethodAsync returns a Task.  
            await ExampleMethodAsync();  
            textBox1.Text += "\r\nControl returned to Click event handler.\r\n";  
        };  
    }  
  
    async Task ExampleMethodAsync()  
    {  
        // The following line simulates a task-returning asynchronous process.  
        await Task.Delay(1000);  
    }  
}  

비동기 메서드를 만들고 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 Async 및 Await를 사용한 비동기 프로그래밍을 참조하세요.

대부분의 표준 쿼리 연산자에는 형식이 제네릭 대리자의 Func<T, TResult> 패밀리 중 하나인 입력 매개 변수를 사용합니다. 이러한 대리자는 형식 매개 변수를 사용하여 입력 매개 변수의 수와 형식 및 대리자의 반환 형식을 정의합니다.Func 대리자는 소스 데이터 집합에 있는 각 요소에 적용할 사용자 정의 식을 캡슐화하는 데 매우 유용합니다. 다음 대리자 형식을 예로 들 수 있습니다.

public delegate TResult Func<TArg0, TResult>(TArg0 arg0)  

이 경우 대리자를 Func<int,bool> myFunc로 인스턴스화할 수 있습니다. 여기서 int는 입력 매개 변수이고, bool은 반환 값입니다. 반환 값은 항상 마지막 형식 매개 변수에 지정됩니다.Func<int, string, bool>은 두 입력 매개 변수 intstring과 반환 형식 bool을 사용하여 대리자를 정의합니다. 다음 Func 대리자를 호출하면 입력 매개 변수가 5인지 여부를 나타내는 true 또는 false가 반환됩니다.

Func<int, bool> myFunc = x => x == 5;  
bool result = myFunc(4); // returns false of course  

System.Linq.Queryable에 정의되어 있는 표준 쿼리 연산자의 경우와 같이 인수 형식이 Expression<Func>인 경우에도 람다 식을 사용할 수 있습니다.Expression<Func> 인수를 지정하면 식 트리에 람다 식이 컴파일됩니다.

다음 코드에서는 표준 쿼리 연산자인 Count<TSource> 메서드를 보여 줍니다.

int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 9, 8, 6, 7, 2, 0 };  
int oddNumbers = numbers.Count(n => n % 2 == 1);  

컴파일러에서 입력 매개 변수의 형식을 유추하거나 사용자가 형식을 명시적으로 지정할 수 있습니다. 이 람다 식은 2로 나누었을 때 나머지가 1인 정수(n)의 수를 계산합니다.

다음 코드 줄은 숫자 시퀀스에서 조건을 만족하지 않는 첫 번째 숫자가 "9"이기 때문에 numbers 배열에서 "9" 왼쪽에 있는 모든 요소가 포함된 시퀀스를 생성합니다.

var firstNumbersLessThan6 = numbers.TakeWhile(n => n < 6);  

이 예제에서는 괄호로 묶어 입력 매개 변수를 여러 개 지정하는 방법을 보여 줍니다. 이 메서드는 값이 해당 위치보다 작은 숫자를 발견할 때까지 숫자 배열의 모든 요소를 반환합니다. 여기서 람다 연산자(=>)를 크거나 같음 연산자(>=)와 혼동하면 안 됩니다.

var firstSmallNumbers = numbers.TakeWhile((n, index) => n >= index);  

컴파일러에서는 람다 식 본문, 매개 변수의 대리자 형식 및 C# 언어 사양에 설명되어 있는 기타 요소를 기준으로 형식을 유추할 수 있기 때문에 대부분의 경우에는 람다 식을 작성할 때 입력 매개 변수의 형식을 지정하지 않아도 됩니다. 대부분의 표준 쿼리 연산자에서 첫 번째 입력 형식은 소스 시퀀스 요소의 형식입니다. 따라서 IEnumerable<Customer>를 쿼리할 경우 입력 변수가 Customer 개체로 유추됩니다. 이는 이 개체의 메서드와 속성에 액세스할 수 있음을 의미합니다.

customers.Where(c => c.City == "London");  

람다 식에는 다음과 같은 일반적인 규칙이 적용됩니다.

  • 람다 식과 대리자 형식에 포함된 매개 변수 수가 같아야 합니다.

  • 람다 식의 각 입력 매개 변수는 해당되는 대리자 매개 변수로 암시적으로 변환될 수 있어야 합니다.

  • 람다 식의 반환 값(있는 경우)은 대리자의 반환 형식으로 암시적으로 변환될 수 있어야 합니다.

공용 형식 시스템에는 "람다 식"이라는 개념이 기본적으로 포함되어 있지 않기 때문에 람다 식 자체에는 형식이 없습니다. 그러나 람다 식의 "형식"을 비공식적으로 언급해야 할 경우도 있는데 이 경우 형식은 대리자 형식 또는 람다 식이 변환되는 Expression 형식을 의미합니다.

람다 식은 람다 함수를 정의하는 메서드 범위 내에 있거나 람다 식을 포함하는 형식 범위 내에 있는 외부 변수(무명 메서드 참조)를 참조할 수 있습니다. 이러한 방식으로 캡처되는 변수는 변수가 범위를 벗어나 가비지 수집되는 경우에도 람다 식에 사용할 수 있도록 저장됩니다. 외부 변수는 명확하게 할당해야만 람다 식에 사용할 수 있습니다. 다음 예제에서는 이러한 규칙을 보여 줍니다.

delegate bool D();  
delegate bool D2(int i);  
  
class Test  
{  
    D del;  
    D2 del2;  
    public void TestMethod(int input)  
    {  
        int j = 0;  
        // Initialize the delegates with lambda expressions.  
        // Note access to 2 outer variables.  
        // del will be invoked within this method.  
        del = () => { j = 10;  return j > input; };  
  
        // del2 will be invoked after TestMethod goes out of scope.  
        del2 = (x) => {return x == j; };  
  
        // Demonstrate value of j:  
        // Output: j = 0   
        // The delegate has not been invoked yet.  
        Console.WriteLine("j = {0}", j);        // Invoke the delegate.  
        bool boolResult = del();  
  
        // Output: j = 10 b = True  
        Console.WriteLine("j = {0}. b = {1}", j, boolResult);  
    }  
  
    static void Main()  
    {  
        Test test = new Test();  
        test.TestMethod(5);  
  
        // Prove that del2 still has a copy of  
        // local variable j from TestMethod.  
        bool result = test.del2(10);  
  
        // Output: True  
        Console.WriteLine(result);  
  
        Console.ReadKey();  
    }  
}  
  

람다 식의 변수 범위에는 다음과 같은 규칙이 적용됩니다.

  • 캡처된 변수는 해당 변수를 참조하는 대리자가 가비지 수집 대상이 될 때까지 가비지 수집되지 않습니다.

  • 람다 식에 사용된 변수는 외부 메서드에 표시되지 않습니다.

  • 람다 식은 바깥쪽 메서드에서 ref 또는 out 매개 변수를 직접 캡처할 수 없습니다.

  • 람다 식의 return 문에 의해서는 바깥쪽 메서드가 반환되지 않습니다.

  • 점프문의 대상이 블록 외부에 있는 경우 람다 식에 람다 함수 내에 있는 goto 문, break 문 또는 continue 문을 포함할 수 없습니다. 대상이 블록 내에 있는 경우 람다 함수 블록 외부에 점프문을 사용해도 오류가 발생합니다.

자세한 내용은 C# 언어 사양을 참조하세요. C# 언어 사양은 C# 구문 및 사용법에 대한 신뢰할 수 있는 소스입니다.

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LINQ (Language-Integrated Query)
무명 메서드
is
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