C# IEnumerable 및 yield - slog

[dimohy]

C#의 IEnumerable과 LINQ, yield 키워드로 메모리 재할당 없는 목록 순회하기

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Enumerable의 LINQ스타일 확장메소드를 보면 목록을 조회하거나 정렬할 때 목록을 반환하기 위해 메모리를 재할당 하지 않습니다. 비밀은 yield 키워드인데요, yield 키워드를 사용하면, 목록을 소비하는 코드와 반환하는 코드를 분리할 수 있는데요, 코드상으로는 분리되어 있지만, 실제 코드 흐름은 두가지 포인트가 결합됩니다.

A.B.C.ToList() 형태로 yield로 반환하는 IEnumerable 목록을 반환하는 메소드를 결합하면, 메모리 재할당 없이 순회목록이 yield에 의해 우아하게 결합합니다.

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IEnumerable과 yield, 그리고 결합과 await foreach를 적절히 잘 이용하면, 상태의 전이를 코드로 우아하게 짤 수 있습니다.

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이런 특징들이 함수형 언어의 영향이라고 개인적으로 생각하고 있는데, 명확하게 이거다 라고 할 정도로 정리는 못했습니다. 시간 날 때 코드로 표현하겠습니다.

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IEnumerable의 Concat 메소드.
목록의 결합은 실제로 yield return의 연속입니다.

        public static IEnumerable<TSource> Concat<TSource>(this IEnumerable<TSource> first, IEnumerable<TSource> second) {
            if (first == null) throw Error.ArgumentNull("first");
            if (second == null) throw Error.ArgumentNull("second");
            return ConcatIterator<TSource>(first, second);
        }

        static IEnumerable<TSource> ConcatIterator<TSource>(IEnumerable<TSource> first, IEnumerable<TSource> second) {
            foreach (TSource element in first) yield return element;
            foreach (TSource element in second) yield return element;
        }

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delegate를 이용하면 selector를 구현할 수 있습니다. Enumerable의 LINQ 메소드를 보면, selector를 Func<TSource, TResult>형태로 사용했음을 알 수 있습니다. 예를들어,

        public static IEnumerable<TResult> Select<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TResult> selector) {
            if (source == null) throw Error.ArgumentNull("source");
            if (selector == null) throw Error.ArgumentNull("selector");
            if (source is Iterator<TSource>) return ((Iterator<TSource>)source).Select(selector);
            if (source is TSource[]) return new WhereSelectArrayIterator<TSource, TResult>((TSource[])source, null, selector);
            if (source is List<TSource>) return new WhereSelectListIterator<TSource, TResult>((List<TSource>)source, null, selector);
            return new WhereSelectEnumerableIterator<TSource, TResult>(source, null, selector);
        }

의 경우, selector를 제네릭과 같이 사용해서 Select메소드와 selector의 종속성을 제거합니다.

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목록을 반환 할 때 빈 목록을 new List<TItem>() 형태로 곧잘 반환합니다. 하지만 이러면 메소드가 호출될 때마다 인스턴스가 생성되므로, Enumerable.Empty<TItem>()가 좋은 선택일 수 있습니다. 내부적으로는 해당 타입을 정적으로 할당하여 재사용 합니다.

    internal class EmptyEnumerable<TElement>
    {
        public static readonly TElement[] Instance = new TElement[0];
    }

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LINQ에 익숙해지면 selector에 의해 자료를 묶었다 풀었다 할 수 있습니다.

GroupBy : selector 기준으로 묶음
SelectMany : selector 기준으로 품

예)

list = list.GroupBy(x => x.성별).SelectMany(x => x.OrderBy(y => y.등수).Take(2));
// 결과 : 남자중 성적이 가장 좋은 2명 정보, 여자 중 성적이 가장 좋은 2명 정보

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runtime/src/libraries/System.Linq/src/System/Linq at master · dotnet/runtime (github.com)

[jyje]

좋은 설명 감사합니다