C# 람다식(lambda expression)

 
개인적인 프로젝트를 진행하면서 C#를 빈번히 사용할 일이 있어 사용하던 중에 람다식을 자주 사용하게 되면서 C++과는 다른 문법이나 기능 때문에 C# 람다식에 대해 간단히 조사할 필요가 생겼습니다.
 
이번 글에서는 제법 가볍게 학습한 람다식에 대한 지식을 바탕으로 C# 람다식을 포스팅해보겠습니다. 

 

 

람다식

---

 
먼저 람다식이 무엇인지 간단하게 알아보도록 하겠습니다. 람다식(또는 람다 함수)은 람다 미적분학에서 사용되는 함수 추상화 표기법(expression)으로 익명 함수로도 불리기도 합니다. 위키피디아에서는 람다식을 다음으로 정의하고 있습니다:

Anonymous function - Wikipedia

컴퓨터 프로그래밍에서, 익명 함수(함수 리터럴, 람다 추상화, 람다 함수, 람다식 또는 람다 블록)은 식별자에 바인딩(binding)되지 않은 함수 정의입니다. 함수가 한 번만 사용되거나 제한된 횟수로 사용될 때 익명 함수는 명명된 함수(named function)보다 구문론적으로 가벼울 수 있습니다.

 
 
본 포스팅은 람다 미적분학 및 람다식에 대한 깊은 이해를 다루는 목적이 아니므로 이와 관련된 제반 지식에 대한 개요를 알고자 하시는 분들은 다음 링크를 참고하시기 바랍니다.

Lambda calculus - Wikipedia

 
 
현대 프로그래밍 언어에서 람다 대수를 대부분 지원하기 때문에 생소한 기능은 아닙니다. C#에서는 3.0부터 람다식을 지원하기 시작했다고 하는데, C#에서 이 람다식에 대한 부분을 알아보도록 하겠습니다.

 

 

문법 및 특징

---

 
C#에서 람다식은 람다 선언 연산자 =>를 이용해서 구성합니다. 람다식은 다음 두 가지 형태 중 하나를 띌 수 있습니다:

• 식(expression) 람다 : (입력 파라미터) => 단일 표현식
• 문(statement) 람다 : (입력 파라미터) => { 여러 표현식 }

 
C#에서 람다식은 다음과 같은 특징을 가집니다.

• 람다식은 대리자 형식(Action, Func, Predicate)으로 변환할 수 있습니다.
• 람다식은 표현식 트리 형식으로 변활할 수 있습니다.
• 람다식을 메소드의 인수(파라미터)로 사용할 수 있습니다.
• 중괄호를 사용하여 일련의 명령으로 구성된 함수를 구성할 수 있습니다.
• discards를 사용하여 입력 파라미터를 무시할 수 있습니다(since C# 9.0)
• 람다식의 매개변수에 대한 기본값을 제공할 수 있습니다(since C# 12.0)

 

이것에 대한 예시를 아래 코드블럭에서 확인할 수 있습니다:

public static void Main()
{
    // 람다를 대리자 형식에 할당(Action, Func, Predicate 모두 가능)
    Func<int, int> squareCallback = x => (x * x);
    Action<int> printCallback = x => Console.WriteLine(x);
    
    // 람다식을 표현식 트리 형식으로 할당
    System.Linq.Expressions.Expression<Func<int, int>> expression = x => x * x;

    // 람다식을 메소드의 인자로 사용
    int[] numbers = { 2, 3, 4, 5 };
    var squaredNumbers = numbers.Select(x => x * x);
    
    // 중괄호를 사용하여 연속된 명령을 가진 람다식 구성
    Action infiniteLoopCallback = () =>
    {
    	while(true)
        {
        	Console.WriteLine("looping...");
        }
    };
    
    // discards 키워드를 사용하여 입력 매개변수를 무시(C# 9.0 이후부터 가능)
    Func<int, int, int> constant = (_, _) => 42;

    
    // 매개변수가 1개가 아닌 경우 소괄호(parenthesis)를 사용하여 파라미터를 표현
    // 매개변수에 기본값 제공 가능(C# 12.0 이후부터 가능, .NET 7.0에 적용안됨)
    Action nothingCallback = () => { }
    Func<int, int, int> plusCallback = (x = 1, y = 2) => x + y;
    
    // params 키워드를 사용하여 배열 매개변수 입력 가능
    var sum = (params int[] values) =>
    {
        int sum = 0;
        foreach (var value in values) 
        sum += value;
    
        return sum;
    };
}

  
C++을 하다가 C# 람다식을 접하신 분들이라면 => 연산자 외에는 크게 다를 것이 없다고 느껴질 수 있다고 생각합니다. C# 람다식에 대한 더 자세한 내용은 링크를 통해서 살펴보시길 바랍니다.

 

 

레퍼런스

---

 

Wikipedia - Lambda calculus
Wikipedia - Anonymous function
Microsoft Learn - 람다 식 및 익명 함수
예제로 배우는 C# 프로그래밍 - C# => 람다식 (Lambda Expression)