C# 변수 캡처(Capture)에 대해서

람다 변수 캡처(Capture)

람다를 다루다 보면 변수를 캡처하는 상황을 맞이하게 될 것이다.

 

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 (var a in actions)
        {
            a.Invoke();
        }

        // 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 기댓값과 실제값은 다르다. 왜냐면, C# 컴파일러는 i 값에 대한 변수를 다음과 같이 임시 생성한 클래스의 변수로 대체해 버리기 때문이다.

 

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.Invoke();
        }
    }
}

 

(i를 캡처하기 위해서 만들어진 임시 클래스)

우리가 원하는 바를 이루기 위해서는 이렇게 코드를 작성해야 한다.

 

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.Invoke();
        }
    }
}

 

이렇게 되면 C# 컴파일러는 i가 아닌 v 변숫값을 캡처하기 위해 다음과 같은 식으로 for 루프 내에서 임시클래스를 생성하게 된다.

 

우리가 원하는 결과가 출력된다.

 

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.Invoke();
        }
    }
}

 

이전 포스팅에 있는 볼링 점수 계산기 코드에서도 비슷한 코드를 발견할 수 있다.

 

[백준 BAEKJOON] 17215번 볼링 점수 계산

 

var frame = m_frame 이 부분이다.

 

정리하자면 결국 변수를 캡처할 때 중요한 건 범위(Scope)라는 걸 알 수 있다.

해당 규칙을 잘 숙지해서 항상 원하는 결과가 나오도록 코딩해 보자.

 

출처

.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식