C# - 람다식 ( Lambda )

람다식 ( Lambda )

개요

• 람다 표현식은 함수형 프로그래밍 스타일을 C#에서 구현하기 위한 강력한 도구입니다. 이를 통해 코드를 간결하고 읽기 쉽게 만들 수 있습니다. 하지만 람다 표현식의 범위와 생명주기(scope and lifetime)에 대한 이해가 필요합니다.

정의

• 람다 표현식은 매개변수를 포함한 코드 블록을 정의하여 변수에 저장하거나 메서드의 인수로 전달할 수 있는 간단한 문법입니다. 람다 표현식은 익명 메서드와 유사하지만 더 간결하고 표현력이 높습니다.

람다 표현식은 다음과 같은 기본 형식을 따릅니다.

(parameters) => expression

(int a, int b) => a + b

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표현 방식

단일 매개변수와 단일 식

x => x * x

람다 표현식은 다양한 방식으로 표현할 수 있습니다. 이는 코드의 간결함과 가독성을 높이기 위해 설계되었습니다.

매개변수가 하나인 경우 괄호를 생략할 수 있습니다.

 

 

여러 매개변수와 단일 식

(x, y) => x + y

블록 본문

(int x, int y) =>
{
    int sum = x + y;
    return sum * sum;
}

복잡한 로직이 필요한 경우 블록 본문을 사용할 수 있습니다. 이 경우 반환 값을 명시적으로 지정해야 합니다.

위 표현식은 두 숫자를 더한 후 그 합의 제곱을 반환합니다.

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람다식 장점 및 단점

장점

간결함

• 람다 표현식을 사용하면 코드를 간결하게 작성할 수 있습니다. 이는 특히 LINQ와 결합할 때 유용합니다. 예를 들어, LINQ를 사용한 데이터를 처리하는 경우 람다 표현식으로 인해 코드가 훨씬 짧아지고 명확해집니다.

// Without lambda expressions
Func<int, int, int> add = delegate(int x, int y)
{
    return x + y;
};

// With lambda expressions
Func<int, int, int> addLambda = (x, y) => x + y;

 

가독성 향상

• 람다 표현식을 사용하면 코드의 의도가 더 명확하게 드러나기 때문에, 가독성이 향상됩니다. 특히, 컬렉션 데이터를 처리하는 코드에서 그 차이가 두드러집니다.

List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie" };

// Without lambda expressions
List<string> shortNames = names.FindAll(delegate(string name)
{
    return name.Length <= 4;
});

// With lambda expressions
List<string> shortNamesLambda = names.Where(name => name.Length <= 4).ToList();

 

함수형 프로그래밍 스타일 지원

• 람다 표현식을 사용하면 함수형 프로그래밍 스타일을 쉽게 구현할 수 있습니다. 고차 함수(Higher-order function)를 작성하거나 함수 체이닝을 할 때 매우 유용합니다.

 

단점

디버깅의 어려움

• 람다 표현식은 간결하게 코드를 작성할 수 있지만, 때로는 디버깅이 어려울 수 있습니다. 특히, 복잡한 람다 표현식의 경우 디버깅 과정에서 문제가 발생할 수 있습니다.

컴파일러 오류 메시지의 불명확함

• 람다 표현식에서 발생하는 오류 메시지는 가끔 명확하지 않을 수 있습니다. 이는 특히 타입 추론(type inference)이 잘못된 경우에 문제가 될 수 있습니다.

성능 이슈

• 람다 표현식은 무명 메서드를 생성하므로, 잘못 사용하면 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 이는 특히 반복적으로 호출되는 코드에서 중요합니다.

범위 제한

• 람다 표현식은 선언된 범위 내에서만 사용할 수 있습니다. 외부에서 해당 람다 표현식을 직접 호출하거나 사용할 수 없습니다.

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예시 

람다 표현식은 주로 LINQ와 함께 사용됩니다. 간단한 예제를 통해 람다 표현식의 활용을 살펴보겠습니다.

 

짝수 필터링
다음 코드는 리스트에서 짝수를 필터링하는 예제입니다.

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };

        // 짝수를 필터링하는 람다 표현식
        var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0).ToList();

        // 결과 출력
        evenNumbers.ForEach(n => Console.WriteLine(n));
    }
}

위의 예제에서 n => n % 2 == 0은 짝수를 필터링하는 람다 표현식입니다. numbers.Where 메서드는 해당 조건을 만족하는 요소들로 새로운 컬렉션을 만듭니다.

 

 

문자열 길이 필터링

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie", "Dave" };

        // 길이가 4 이하인 문자열 필터링
        var shortNames = names.Where(name => name.Length <= 4).ToList();

        // 결과 출력
        shortNames.ForEach(name => Console.WriteLine(name));
    }
}

 

고차 함수 사용

 

class Program
{
    static void Main()
    {
        Func<int, Func<int, int>> adder = x => y => x + y;

        // 사용 예시
        var addFive = adder(5);
        Console.WriteLine(addFive(3)); // 출력: 8
    }
}

위 예제에서 adder 함수는 람다 표현식을 사용하여 다른 람다 표현식을 반환하는 고차 함수입니다.

 

결론

람다 표현식은 C#에서 코드의 간결함과 가독성을 높이는 강력한 도구입니다. LINQ와 같은 기능과 결합하여 데이터를 처리할 때 매우 유용하게 사용할 수 있습니다. 하지만 디버깅의 어려움과 성능 문제를 염두에 두고 적절히 사용하는 것이 중요합니다. C#의 람다 표현식을 잘 활용하면, 더욱 효율적이고 유지보수하기 쉬운 코드를 작성할 수 있을 것입니다.

람다 표현식은 선언된 범위 내에서만 사용할 수 있으며, 외부에서 직접 호출하거나 사용할 수 없습니다. 이 제한 사항을 이해하고 적절히 사용한다면, 람다 표현식을 통해 더 나은 코드를 작성할 수 있을 것입니다.